Revista Industrial Heating - Out a Dez/2014

Out a Dez 2014­­­

www.revistaIH.com.br/receba-gratis

Fibra de Mulita em Alta Temperatura p. 48 Fundições Especiais com Indução p.44 Indução na Montagem a Quente p.52 Ligas Resistentes ao Calor p.55 História da Impressão 3D p.61

E mais:

A maior e mais conceituada publicação da indústria térmica www.revistaIH.com.br • www.industrialheating.com

anos

AQUECIMENTO

INDUTIVO Forjamento Brasagem Tratamento Térmico Aplicações Específicas

1000 kW

A JAMO orgulha-se de ser uma empresa de capital 100% nacional e de ser a empresa do segmento de aquecedores indutivos que mais cresce no Brasil.

Destaca-se no mercado nacional e internacional como referência em soluções de aquecimento por indução, tendo já fornecido mais de 7.800 equipamentos (em série e customizados, com mais de 600 aplicações diferentes), distribuídos em cerca de 20 países.

Fone: (47) 2107-3394 | Fax: (47) 2107-3395 www.jamo.ind.br | jamo@jamo.ind.br Rua Geraldo Harnack, 300 | CEP: 89256-340 Jaraguá do Sul - SC

Outubro a Dezembro 2014 • Número 25

CONTEÚDO

Na Capa: Forno de aquecimento de chapas. Foto referente ao artigo da página 48.

Fundição

48

Refratários

Aaron Teske - Consarc Corporation; Rancocas, New Jersey, EUA Os lingotes produzidos por meio de fusão primária das matérias-primas são refinados utilizando ESR (electroslag remelting – refusão por eletroescória) e/ou VAR (vacuum arc remelting - refusão a arco sob vácuo). Em ambos os casos, a refusão é tipicamente feita na escala de várias toneladas, com o lingote final sendo, então, forjado e usinado para o seu propósito final.

Vantagens do Revestimento em Fibra de Mulita em Fornos de Altas Temperaturas

Indução

55

Materiais Resistentes ao Calor

61

Metalurgia do Pó

i

52

a

r

t

Equipamentos para Aplicações em Fundições Especiais

D. Scott Carter - Temtek Solutions Inc.; McKees Rocks, Pensilvânia, EUA Os fornos industriais que operam em temperaturas a partir de 1.260°C encontram sérios desafios para o revestimento dos fornos com fibras isolantes e refratários densos. As indústrias manufatureiras que utilizam fornos para alta temperatura estão focadas na uniformidade de temperaturas, na eficiência energética e no baixo custo de manutenção.

g

o

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44

4 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Montagem a Quente de Insertos de Metal por Indução

Girish Dahake - Ambrell, an Ameritherm Co.; Scottsville, New York, EUA Peças plásticas injetadas são usadas cada vez mais na indústria, particularmente na automotiva, devido a sua resistência e baixo peso, quando comparado aos metais. O desenvolvimento de materiais plásticos reforçados com fibra de vidro é inegavelmente o principal fator para esse aumento.

Selecionando uma Liga Apropriada Resistente ao Calor

Marc Glasser - Rolled Alloys; Temperance, Michigan, EUA O primeiro fator na escolha de uma liga resistente ao calor para uma determinada aplicação é o seu limite de temperatura. No entanto, a fim de se obter a vida útil desejada e se obter sucesso em sua aplicação, há muitos outros fatores que devem ser levados em consideração. Falhas na consideração desses fatores podem resultar em falhas prematuras.

Fabricação Aditiva (Impressão 3D): Passado, Presente e Futuro

Reed Miller - Editor, Industrial Heating; Pittsburgh, Pensilvânia, EUA Alguns diriam que a impressão 3D é o estado da arte nos processos de fabricação. Talvez esta seja mais uma continuação da história. Mas, afinal, o que é tudo isso? Por que ela é importante para a indústria de processamento térmico a alta temperatura? Nós revisamos o passado, o presente e o futuro desta tecnologia quente.

CONTEÚDO

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Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 5

CONTEÚDO EQUIPE DE EDIÇÃO BRASILEIRA S+F Editora (19) 3288-0437 ISSN 2178-0110 Rua José Martins, 1549 - Sobreloja Campinas (SP) www.sfeditora.com.br www.revistaIH.com.br

COLUNAS

10

udo@revistaIH.com.br • (19) 99205-5789 sunniva@revistaIH.com.br • (19) 99229-2137

André Gobi - Jornalista andre@revistaIH.com.br

Por uma série de razões, o ano que termina merece uma consideração especial, assim como o ano que se inicia.

Mariana Peron - Revisão de Textos

redacao@revistaIH.com.br

31 Panorama Legal

ESCRITÓRIO CORPORATIVO NOS EUA Manor Oak One, Suite 450, 1910 Cochran Road, Pittsburgh, PA , 15220, EUA www.industrialheating.com Darrell Dal Pozzo, Senior Group Publisher dalpozzod@bnpmedia.com • +1 847-405-4044

Reed Miller - Publisher Associado/Editor - M.S. Met. Eng., reed@industrialheating.com • +1 412-306-4360

Brent Miller - Diretor de Arte,

GUI - A Interação Governo-Universidade-Indústria

Entende-se por “alta tecnologia” toda a engenharia baseada em conceitos de fronteira, ou seja, que contém inovações tecnológicas.

Kathy Pisano - Diretora de Publicidade kathy@industrialheating.com +1 412-306-4357 - Fax: +1 412-531-3375

DIRETORES CORPORATIVOS Edição: John R. Schrei

33 Pesquisa e Desenvolvimento

Pesquisa e Desenvolvimento e Inovações Tecnológicas

Por Marco A. Colosio

As empresas que buscam inovações tecnológicas associadas com P&D em instituições de pesquisas confrontam as mais diversas dificuldades.

Estratégia Corporativa: Rita M. Foumia Tecnologia da Informação: Scott Krywko Produção: Vincent M. Miconi Finanças: Lisa L. Paulus Criação: Michael T. Powell Guias: Nikki Smith Recursos Humanos: Marlene Witthoft

34 Indução

Conferências e Eventos: Scott Wolters Pesquisa: Beth A. Surowiec As opiniões expressadas em artigos, colunas ou pelos entrevistados são de responsabilidade dos autores e não refletem necessariamente a opinião dos editores.

6 Industrial Heating - Out a Dez 2014

A Manufatura Aditiva Mostra suas Armas

Por Antonio Augusto Gorni

O novo processo já ganhou destaque suficiente para criar preocupações nas empresas que produzem peças por meio de processos tradicionais.

Por Marco Pallini

Com a regulamentação do Inovar-Auto, as importações que representavam até cerca de 25% dos carros vendidos em meados de 2011 caíram para 20% em 2013 e, neste ano, têm ficado em torno de 17%.

Por Alisson Duarte da Silva

REPRESENTANTE DE PUBLICIDADE NOS EUA

Por Carina Leão

Foi publicada em 24.09.2014 a portaria nº 257/2014, que dispõe sobre os procedimentos a serem observados em relação aos dispêndios com insumos estratégicos e ferramentaria.

Por diferentes razões, as empresas têm desenvolvido e concebido políticas de 38 Metalurgia do Pó compliance, e adotado práticas inter- Perspectivas para o Mercado nacionalmente consagradas de goverAutomotivo Brasileiro - Revisão nança corporativa.

Outubro 2014

brent@industrialheating.com • +1 412-306-4356

Inovar-Auto: Dispêndios com Insumos Estratégicos e Ferramentaria

37 Siderurgia

Por Luis Felipe Dalmedico Silveira

32 Integração Empresa Universidade

Bill Mayer - Editor Associado, bill@industrialheating.com • +1 412-306-4350

Contratos e Aplicação de Políticas de Compliance e Governança Corporativa

Fone: +1 412-531-3370 • Fax: +1 412-531-3375 •

EDIÇÃO E PRODUÇÃO NOS EUA

Por Udo Fiorini - Brasil

redacao@revistaIH.com.br

Paula Fernanda da Silva Farina - Tradução

36 Inovar-Auto

11 Retrospectiva

Mariana Maia - Diagramadora

redacao@revistaIH.com.br

O que Faz uma Boa Empresa?

Por Reed Miller - EUA Nós lhe fornecemos algumas ideias para tornar a sua empresa um bom local de trabalho agora e para as gera- ções futuras.

Udo Fiorini - Editor Sunniva Simmelink - Diretora Comercial

Editoriais

Componentes do Aquecimento por Indução de Tratamento Térmico - Parte I

Por Edison Almeida

O aquecimento por indução de peças metálicas para efeito de tratamento térmico é, hoje, largamente utilizado.

40 História da Siderurgia

Uma Nova Perspectiva sobre a História da Siderurgia Brasileira

Por Fred Woods de Lacerda

A partir desta edição, estaremos voltados para estudar a ligação do elevado grau das tecnologias desenvolvidas pela Siderurgia Brasileira.

41 Doutor em Tratamento Térmico

Um Caso Curioso de Captação de Carbono Por Daniel H. Herring

Ao longo dos anos, os casos de captação de carbono, resultando em variações sutis de dureza em aços, têm sido relatados e, muitas vezes, resultam em retrabalho ou em sucateamento de carga.

CONTEÚDO DEPARTAMENTOS 07 12 13 20 26 28 29 30

44

Índice de Anunciantes Indicadores Econômicos Eventos Novidades da Indústria Produtos CSFEI - ABIMAQ ABM SAE Brasil

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Empresa

Contato

12

3MI

www.3mi.ind.br

31

Air Products do Brasil

www.airproducts.com/metals

Bodycote

www.bodycote.com

Brasar Tratamento Térmico

www.brasar.com.br

3º capa 43 25, 51, 59

Busch do Brasil

www.buschdobrasil.com.br

66

Champwil

jjsimmelink@gmail.com

33

Centorr Vacuum

www.centorr.com/ih

47

Conai Equipamentos Industriais

www.conai.com.br

49

Durferrit do Brasil Química

www.durferrit.com.br

53

First Fornos

www.firstfornos.com.br

4º Capa

G-M Enterprises

www.gmenterprises.com

08, 09, 37, 39

Grupo Aprenda

www.grupoaprenda.com.br

21

Inductotherm Group Brasil

www.inductothermgroup.com.br

20

Infratemp

www.infratemp.com.br

51

Inmar

www.inmar.com.br

56

Instituto LBV

www.lbv.org

03

Ipsen

www.ipsenusa.com

2º capa

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ÍNDICE DE ANUNCIANTES Página

› Receba Grátis

Jamo Equipamentos

www.jamo.ind.br

59

Marwal Tratamentos Térmicos

www.marwal.com.br

54

MDA South América

www.mda-southamerica.com.br

57

Metaltrend

www.metaltrend.com.br

26

Movimat Nordeste

www.movimatne.com.br

63

Rolled Alloys

www.rolledalloys.com

27

Sandvik Materials Technology

www.sandvik.com

65

Santerm

www.santerm.com.br

43

SDS Plasma

www.sdsplasma.com.br

05

Seco Warwick do Brasil

www.secowarwick.com

47

Stecno

www.stecno.com.br

41

Tecnovip Instrumentos de Medição

www.tecnovip.com.br

25

Therma

www.therma.com.br

43

Ultraterm

www.ultraterm.com.br

13

Única Consulting

www.unicaconsulting.com.br

Errata: Na edição passada (nº 24), página 21, na legenda da foto referente à entrega do prêmio Industrial Heating, a instituição da qual Lauralice Canale é docente é USP - São Carlos.

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› Guia de Compras on-line O Guia de Compras on-line mais completo do setor está disponível para consulta.

São mais de 2.000 empresas e 630 classificações. Confira em www.revistaih.com. br/guia-de-compras.

› Veja também Conheça os outros dois títulos editados pela S+F Editora: a revista Pollution Engineering, que se propõe a discutir e apresentar soluções para a gestão de resíduos sólidos e o controle da poluição do solo, do ar e da água, e a revista Forge, que atende aos interesses do forjador, do usuário de forjados e do provedor de equipamentos, insumos e serviço.

› Fale com a gente!

Envie suas dúvidas, opiniões e sugestões sobre o conteúdo desta edição para o e-mail IH@revistaIH.com.br. Entre em contato, a Industrial Heating valoriza o que você pensa!

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 7

CURSOS IN-COMPANY Nesta modalidade, uma empresa escolhe um curso mais adequado às suas necessidades e que atenda aos anseios do maior número de funcionários. O curso então é ministrado dentro das instalações da empresa para este grupo específico. Possibilita a aplicação direta

no trabalho dos ensinamentos recebidos em aula dentro da própria empresa, com economia de tempo e dinheiro. Esta modalidade de ensino é bastante procurada por companhias interessadas na capacitação do seu colaborador.

Tratamento Físico Químico de Efluentes

Aquecimento por Indução para Forjarias

Práticas em Tratamentos Térmicos por Indução

Manutenção e Segurança em Fornos Industriais

Introdução aos Processos de Forjamento

Aquecimento por Indução para Tratamento Térmico

Metalografia de Metais Não Ferrosos

Tratamentos Térmicos de Ferramentas

Metalografia de Metais Ferrosos

Controle de Poluição Atmosférica Industrial

Introdução ao Tratamento Térmico e Metalografia

Metalurgia do Pó

Shot Peening

Metalografia e Propriedades dos Tratamentos Térmicos e Termoquímicos

Ensaios Mecânicos de Tração, Impacto e Dureza

Consulte turmas em aberto e cursos in-company!

Para mais informações: 3289.0437 contato@grupoaprenda.com.br

O

Grupo Aprenda é a divisão da S+F Editora

dedicada a cursos, seminário e eventos. A S+F Editora foi

no universo da forja; e a Pollution Engineering, que trata da área do meio ambiente quanto a soluções para a poluição.

fundada em 2007 com o propósito de publicar revistas

No decorrer do desenvolvimento das revistas e de

técnicas de mercados ainda não atendidos por publicações

seu quadro de leitores, percebeu-se que havia uma lacuna na

especializadas. Assim nasceram as revistas Industrial Heating

realização de cursos e seminários técnicos para estes

focada em processamento térmico de metais; a Forge, focada

mercados. Assim, em 2013, foi criado o Grupo Aprenda.

CALENDÁRIO 2015 - MATRÍCULAS ABERTAS Data

Evento

Local

30 de Janeiro

Curso: Metalurgia do Pó

UNIMEP - Santa Bárbara D´Oeste/SP

04 e 05 de Março

II Fórum Técnico: Resíduos e Energia

FEQ - Unicamp - Campinas/SP

12 e 13 de Março

II Seminário de Processos de Tratamento Térmico de Aços

A confirmar

16 e 17 de Abril

Curso: Manutenção e Segurança de Fornos Industriais

Eaton - Valinhos/SP

28 de Maio

II Seminário de Tecnologias de Tratamento Térmico a Vácuo

A confirmar

12 de Junho

Curso: Tratamentos Térmicos de Ferramentas

Campinas/SP

26 de Junho

Curso: Metalografia de Metais Ferrosos

UNIMEP - Santa Bárbara D´Oeste/SP

22 e 23 de Julho

I Seminário de Aquecimento por Indução na Metalurgia

A confirmar

06 e 07 de Agosto

Curso: Introdução ao Tratamento Térmico e Metalografia

Eaton - Valinhos/SP

09 e 10 de Setembro

I Seminário de Nitretação a Plasma e Convencional

UDESC - Joinville/SC

02 de Outubro

Curso Prático: Ensaios Mecânicos de Tração, Impacto e Dureza

UNIMEP - Santa Bárbara D´Oeste/SP

05 e 06 de Novembro Curso Prático: Metalografia e Propriedades dos Tratamentos Térmicos e Termoquímicos 26 e 27 de Novembro

III Seminário de Tecnologia do Forjamento

UNIMEP - Santa Bárbara D´Oeste/SP A confirmar

Atenção: as datas e locais dos eventos podem sofrer alteração. Consulte nosso site (www.grupoaprenda.com.br) e fique atualizado sobre as alterações nas turmas acima.

Acesse www.grupoaprenda.com.br e saiba mais. Caso prefira, entre em contato conosco.

Patrocine os eventos realizados pelo Grupo Aprenda e coloque sua empresa em destaque. Os eventos organizados pelo Grupo Aprenda são realizados por profissionais especializados dentro de cada campo de atuação dos temas envolvidos. Anos de interação no meio industrial específico de cada área foram suficientes para identificar excelências da sabedoria que não podem deixar de compartilhar seus conhecimentos.

Para mais informações, contate-nos!

(19) 3288.0437 contato@grupoaprenda.com.br www.grupoaprenda.com.br

Editorial Reed Miller, Associate Publisher/Editor | reed@industrialheating.com

O que Faz uma Boa Empresa?

Q

uando a edição da revista Fortune chegou às ruas em Fevereiro com as “100 melhores empresas para se trabalhar”, eu decidi escrever uma coluna com diversas ideias sobre como nós podemos fazer com que nossas empresas sejam os melhores lugares para se trabalhar. Para as novas empresas isto é particularmente importante, pois 08 de 10 novas empresas abrem falência dentro dos primeiros 18 meses, conforme Bloomberg.

Para aqueles de vocês cujas empresas estão estabelecidas, esse limite já foi ultrapassado com sucesso, mas o próximo desafio pode ser envolver os funcionários e tornar a sua empresa um lugar no qual eles queiram trabalhar. De acordo com uma pesquisa da Moneymagazine, 70% das pessoas não estão engajadas em seu trabalho atual. Isto soa como um grande desafio, já que se torna complicado pelo fato de que diferentes gerações parecem valorizar as coisas de forma diferente na busca por uma boa empresa para se trabalhar. Adam Witty, CEO da Advantage Media Group, apresenta alguns pontos: • Funcionários bem egocêntricos que não podem colaborar podem sufocar a criatividade.

• Onde a diversão e o trabalho se encontram entendem os funcionários que fazem a diferença.

• Os funcionários precisam entender o "porquê" do que você faz como uma empresa.

Vamos olhar para algumas coisas que as "Melhores empresas para se trabalhar" fazem para torná-las as melhores (segundo a Fortune). Isto inclui, mas não se limita ao seguinte: • Coloque os funcionários antes dos lucros. Em uma empresa, o CEO e a diretoria desistiram de seus bônus para que os funcionários pudessem manter os deles.

• Trate os funcionários e clientes como uma extensão da sua família.

• Crie uma cultura na qual os funcionários podem se divertir. Alguns exemplos são os almoços livres às sextas-feiras ou outras oportunidades para que as pessoas se reúnam.

• Horários flexíveis e boa remuneração. Alguns planos de aposentadoria patrocinados pelo empregador atingem contribuições de 100% sobre 8% do salário.

• Algumas empresas oferecem regalias como períodos sabáticos.

Estes podem ser total ou parcialmente pagos e variam de 4 a 12 semanas de duração.

• Dê de volta. Algumas empresas promovem doações para a caridade dos seus empregados ou fornecem doações para uma instituição de caridade se um funcionário for voluntário lá. Uma empresa fornece cinco dias pagos por ano para incentivar o voluntariado na comunidade. É fácil simplesmente escrever algumas dessas ideias, porque muitas dessas empresas não estão na indústria de processamento térmico. Isso é verdade, mas se você está procurando alguns exemplos da indústria, confira a PPG, a Alcoa e a Eaton South Bend (planta de Indiana). A Eaton foi nomeada um dos melhores lugares de Indiana para se trabalhar em 2014, e eles fazem engrenagens forjadas. A instalação personifica a filosofia do "Doing Business Right" da Eaton, capacitando suas pessoas, 10 Industrial Heating - Out a Dez 2014

mantendo um ambiente inclusivo e promovendo uma organização de aprendizagem. Os "5 Conceitos Básicos" da South Bend são: • Segurança em primeiro lugar • Confiança • Respeito mútuo • Comunicação • Envolvimento Já aludimos sobre as diferenças geracionais no que diz respeito a fazer das empresas bons lugares para se trabalhar. Ao mesmo tempo em que os boomers (nascidos em 1946-1964) estarão no jogo ainda por um tempo, esta geração já começou a se aposentar.

Um subconjunto específico - Geração Z - nasceu na década de 1990 a 1999. Por definição, isso é realmente apenas metade de uma geração, mas o mais velho começou a se formar na faculdade. Curiosamente, ambos os meus filhos caem no subconjunto Geração Z. Em 2019, espera-se que 30 milhões (desta Geração) estarão no mercado de trabalho. Como grupo, eles são a geração dos smartphones e a eles nunca faltou um fluxo constante de dados. Como resultado disso, as habilidades interpessoais desse grupo são muitas vezes fracas e eles podem não ter as maneiras básicas que foram enraizadas em outras gerações em uma idade precoce.

Estudos indicam que, enquanto eles têm uma enorme energia e entusiasmo, a Geração Z carece de alguns dos princípios básicos, tais como a responsabilidade pessoal e hábitos de trabalho. Isso significa que eles podem ser bons trabalhadores, mas eles são de alta manutenção. Proporcionar um bom ambiente de trabalho para essas pessoas será diferente do que para seus antecessores geracionais. Aqui estão algumas ideias de Bruce Tulgan, fundador da Rainmaker Thinking (órgão que atua na pesquisa sobre gestão e local de trabalho): • Manter relacionamentos de alta intensidade: grupos de trabalho pequenos e bem definidos e uma cadeia de comando com um líder com estilo de professor.

• Investir em um comportamento de ensino, porque eles vão precisar de orientação contínua no atendimento ao cliente, no relacionamento interpessoal, hábitos pessoais de trabalho e conduta apropriada.

• Trabalho bem estruturado.

• Mostrar-lhes o prêmio: eles têm sido recompensados por tudo o que fizeram na vida.

• Criar postos de trabalho dos sonhos para atrair as estrelas em ascensão.

Bem, parece que temos este trabalho finalizado para nós. Esperançosamente, nós lhe fornecemos algumas ideias para tornar a sua empresa um bom local de trabalho agora e para as gerações futuras. IH

Reed Miller EUA

Editorial Udo Fiorini, Editor | udo@revistaIH.com.br | 19 99205-5789

Retrospectiva

C

ostumeiramente, no início do ano, procuro fazer uma retrospectiva do ano anterior e um panorama do ano que se inicia. Mas por uma série de razões, o ano que termina merece uma consideração especial da mesma forma que o ano que se inicia merece comentários antecipados.

Já no início deste ano se previa que 2014 seria, no mínimo, intenso. A possibilidade da realização em períodos próximos de Feira da Mecânica, I Seminário de Processos de Tratamento Térmico dos Aços, Copa do Mundo de Futebol, Congresso ABM, TTT, Congresso SAE, Eleições Presidenciais, entre tantos outros eventos não menos importantes, fazia de 2014 um ano especial. E a previsão se confirmou. Sem entrar na avaliação da série de eventos, fato é que a realização da Copa fez com que o país “travasse” por um bom período.

A economia estagnou. O crescimento para o ano está estimado em algo próximo a 0,3%. Somente. Para negócios, um ano difícil. Se a combinação com o período de campanha eleitoral também influiu no resultado é difícil de confirmar. Fato é que o mercado de tratamentos térmicos acusou o baque. Basta conferir a evolução dos indicadores econômicos apresentados em cada edição da Industrial Heating. Os números começaram a cair já no primeiro trimestre de 2014, continuaram em queda no segundo e somente estão apresentando evolução positiva no terceiro trimestre, visto a partir da ótica do quarto trimestre.

Pois os dados se baseiam em resposta à consulta efetuada neste período.

E, pelo visto, 2015 não deverá ser muito melhor. A previsão generalizada é de um crescimento próximo a 1%. Que, embora extremamente modesto, ganha aura vencedora quando comparado ao crescimento pífio do ano que está se encerrando. E talvez 2015 nem chegue a tanto, com crescimento maior somente em 2016.

Isso sem contar os outros desafios que o ano trará. A ABM, Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração, decidiu concentrar em um único evento os vários

congressos anteriormente realizados pelo Brasil. Assim, teremos o evento ABM Week a se realizar no Rio de Janeiro, em Agosto de 2015. Com certeza o maior evento minerometalúrgico a acontecer na América Latina.

Através da nossa divisão Grupo Aprenda, estaremos apresentando além do II Seminário de Processos de Tratamentos Térmicos de Aços, II Seminário de Tecnologias de Tratamentos a Vácuo, o I Seminário de Nitretação, em parceria com a UDESC, em Joinville, I Seminário de Aquecimento por Indução na Metalurgia e o III Seminário de Tecnologia do Forjamento.

No meio da nossa correria em 2014, um momento de reflexão. No início de Julho estivemos em visita à sede da revista Industrial Heating em Pittsburgh, nos Estados Unidos. Embora todas as revistas do grupo BNP Media estejam centralizadas na sede da empresa em Troy, no Michigan, a Industrial Heating segue com sua sede em Pittsburgh, na Pensilvânia. Foi lá que há mais de 80 anos ela foi fundada, em uma cidade conhecida como a “Cidade do Aço” por causa das siderúrgicas instaladas na região.

E nesta nossa visita tivemos como cicerone o editor da revista Industrial Heating nos Estados Unidos, Reed Miller.

Metalurgista, Reed é editor das revistas Industrial Heating e Forge nos EUA desde 2006. Anteriormente, trabalhou como metalurgista sênior por quase 15 anos em siderúrgicas da região de Pittsburgh. A sua formação lhe permite também escrever artigos técnicos, como, por exemplo, nesta edição, em que publicamos um texto dele sobre a impressão 3D, a manufatura aditiva.

Por falar nesta edição, uma série de artigos muito interessantes além do “Passado, Presente e Futuro da Impressão 3D”, de Reed Miller: “Selecionando uma Liga Resistente ao Calor Apropriada”, da Rolled Alloys.

“Montagem a Quente de Insertos de Metal por Indução”, da Ambrell; “Vantagens da Utilização de Mulita em Revestimentos de Fornos para Altas Temperaturas”, da Temtek Solutions; e “Equipamentos para Aplicações em Fundições Especiais”, da Consarc.

Boa leitura! IH

Udo Fiorini Brasil

Udo Fiorini e Reed Miller, editores da revista Industrial Heating no Brasil e nos EUA, respectivamente durante visita ao escritório em Pittsburgh, EUA Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 11

Indicadores Econômicos

Número de Consultas

Confira o resultado da pesquisa de opinião feita com os nossos leitores quanto à tendência (de crescimento ou de diminuição) dos números do mercado de tecnologias térmicas. Foram feitas as seguintes perguntas aos cadastrados em nosso banco de dados:

5,0

5,0

4,0

4,0

3,0

3,0

2,0 1,0

1,6

2,0

1,0

0,4

0,0

mudou de Julho para Setembro de 2014?

-1,0

-4,0

-4,0

-5,0

nião, como deve se comportar o mercado da indústria de tecnologias térmicas nos próximos 30 dias? Defina um ponto na escala

abr a jun/14

jul a set/14

out a dez/13

jan a mar/14

5,0

4,0

4,0

3,0

3,0

2,0

1,8

0,6

2,0 1,0

0,7

-1,0

- 1,4

-2,0

jul a set/14

0,0

- 0,1

-1,0

abr a jun/14

Futuro

5,0

0,0

4) Olhando o futuro próximo, na sua opi-

jan a mar/14

Carteira

1,0

um ponto na escala entre -10 a +10.

-1,3

-5,0 out a dez/13

dou de Julho para Setembro de 2014? Defi-

dos de Julho para Setembro de 2014? Defina

0,3

0,1

-2,0 -3,0

2) O número de pedidos de clientes mu-

3) Como mudou a sua carteira de pedi-

1,6

-1,0

-1,0

-3,0

Defina um ponto na escala entre -10 a +10.

na um ponto na escala entre -10 a +10.

1,0 0,0

-2,0

1) O número de consultas de clientes

Número de Pedidos

-1,1

-2,0

-3,0

-3,0

-4,0

-4,0

-5,0

-0,5

- 0,5

-5,0 out a dez/13

jan a mar/14

abr a jun/14

jul a set/14

out a dez/13

jan a mar/14

abr a jun/14

jul a set/14

entre -10 a +10.

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www.3mi.ind.br 3mi@3mi.ind.br

12 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Possui indutor servoacionado de movimento vertical; CLP com IHM touchscreen, software para rastreabilidade e sensor óptico; Realiza aquecimento superficial de 1,5 a 6mm de profundidade tempera total ou fracionada das peças, modificando as propriedades dos aços e outros materiais; Fabricado conforme especificações das normas NR10 e NR12.

Eventos

Janeiro 30 Curso: Metalurgia do Pó - UNIMEP - Santa Bárbara D´Oeste (SP) - www.grupoaprenda.com.br

Março 12-13 II Seminário de Processos de Tratamento Térmico de Aços - www.grupoaprenda.com.br

Abril 07-10 INFUB - 10th European Conference on Industrial Furnaces and Boilers - Porto Gaia - Portugal - www.cenertec.pt/infub 16-17 Curso: Manutenção e Segurança em Fornos Industriais - EATON - Valinhos (SP) - www.grupoaprenda.com.br

Maio 18-23 FEIMAFE 2015 - Pavilhão de Exposições do Anhembi - São Paulo (SP) - www.feimafe.com.br 28 II Seminário de Tecnologias de Tratamento Térmico a Vácuo - www.grupoaprenda.com.br

Junho 16-20 Gifa - Metec - Thermprocess - Newcast - Düsseldorf - Alemanha - www.thermprocess-online.com

Julho 22-23 I Seminário de Aquecimento por Indução na Metalurgia - www.grupoaprenda.com.br

Agosto 06-07 Curso: Introdução ao Tratamento Térmico e Metalografia - EATON - Valinhos (SP) - www.grupoaprenda.com.br 17-21 ABM Week - Rio de Janeiro (RJ) - www.abmbrasil.com.br/ abmweek2015

Setembro 01-09 INTERMACH 2015 - Expoville - Joinville (SC) - www.intermach.com.br

CONSULTORIA EMPRESARIAL Planejamento estratégico Projetos de expansão Estruturação Otimização Lançamento de novos produtos Criação e abertura de empresas Treinamento e motivação de equipes Estudos de mercado Procurement

CONSULTORIA EM AQUECIMENTO POR INDUÇÃO Análise de processos de aquecimento Definição de equipamentos Otimização de processos Novos projetos Treinamento de equipes

09-10 I Seminário de Nitretação a Plasma e Convencional UDESC - Joinville (SC) - www.grupoaprenda.com.br 28-01 Fenaf 2015 - Expo Center Norte - São Paulo (SP) - www.fenaf.com.br

Outubro 06-08 Tubotech - São Paulo Expo - São Paulo (SP) - www.tubotech. com.br A S+F Editora não se responsabiliza por alterações em data, local e/ou conteúdo dos eventos.

EDISON DA CUNHA ALMEIDA (19) 99717-3356 | (19) 99182-1074 edison@unicaconsulting.com.br Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 13

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Metalurgia 2014: Feira de Tecnologia para Fundição, Forjaria, Alumínio e Serviços Evento, realizado juntamente ao Powergrid Brasil, em Joinville (SC), recebeu cerca de 21 mil visitas e apontou para um cenário promissor nos próximos anos

A

s feiras Metalurgia (maior evento do segmento realizado no Brasil em anos pares) e Powergrid foram realizadas conjuntamente, entre os dias 16 e 19 de Setembro, na cidade de Joinville (SC), nas dependências da Expoville.

Passaram pelo evento em torno de 21 mil pessoas, de 17 países (Alemanha, Argentina, Áustria, Brasil, Chile, China, Colômbia, Equador, Espanha, EUA, Índia, Itália, México, Holanda, Reino Unido, Turquia e Venezuela) que atuam, a maior parte (56%), nos setores de fundição, automotivo, de engenharia e de energia.

Os visitantes brasileiros também foram de diversos Estados (Amazonas, Ceará, Espírito Santo, Mato Grosso, Minas Gerais, Paraíba, Paraná, Pernambuco, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul, Rondônia, Santa Catarina, São Paulo e Tocantins), em busca de alternativas para aumentar a eficiência produtiva de suas empresas.

“49% deste público é formado por profissionais que exercem cargos de liderança em suas organizações e 20% do total é de decisores na compra, o que demonstra a alta qualificação dos visitantes”, destaca o diretor da Messe Brasil, organizadora das feiras, Luiz Felipe Lepeltier.

Foram mais de 400 marcas ligadas aos setores de fundição e de energia, de nove países: Alemanha, Argentina, Áustria, Brasil, China, Espanha, EUA, Itália e Suíça.

Para Richard Spirandelli, também diretor da Messe Brasil, as pers-

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pectivas são positivas: “Apesar do cenário econômico ruim, as feiras foram importantes para a aproximação dos expositores com o mercado. Estamos certos de que elas servirão como base para o crescimento esperado nos próximos anos. Por isso, podemos dizer que ao longo dos próximos 18 meses devemos atingir a nossa expectativa de geração de negócios em torno dos R$ 450 milhões, a partir dos contatos iniciados nas feiras Metalurgia e Powergrid”, reforçou.

Fábio Koller, diretor de engenharia da Koller Desenvolvimento e Gestão de Projetos, de Caxias do Sul (RS), visitou a Metalurgia pela primeira vez e gostou do que viu: “Fiquei muito surpreso com o tamanho e qualidade da feira. Vim para conhecer possíveis clientes e já consegui fazer bons contatos”, ressaltou.

“Mesmo que o momento econômico não seja tão favorável, a feira está muito boa e me surpreendeu. Eu vim para buscar novos clientes e os contatos feitos até o momento são muito promissores”, disse Luiz Ângelo Rodrigues, sócio gerente da T&T Traduções Técnicas, de São Paulo (SP), visitante da Powergrid Brasil.

Para os expositores, os contatos realizados nas feiras também foram muito positivos.

Para Fernando Moraes Barros Prado, gerente comercial da DJ Fornos Industriais, de São Paulo (SP), a feira trouxe resultados imediatos. " Já fechamos algumas vendas e fizemos contatos muito promissores, pois o público é extremamente qualificado”, comentou.

A 3ª Powergrid Brasil trouxe gigantes do setor energético para apresentar suas soluções em geração, negociação e consumo de energia, como Votorantim Energia, Comerc, CPFL Brasil, RBE e Elétron Energy. A maioria deles está participando pela primeira vez de uma feira.

“Em nossa primeira participação na Powergrid Brasil, nossa intenção era buscar mais visibilidade para a empresa na região, conhecer os empresários daqui e apresentar nosso trabalho. Estamos muito satisfeitos com o volume e o nível técnico dos visitantes, com excelentes expectativas de negócios futuros”, destacou André Flores Rodrigues, diretor comercial da Votorantim Energia, de São Paulo (SP).

Na mesma esteira, Anderson Sisti, consultor de negócios da CPFL Brasil, de Campinas (SP), se disse surpreso positivamente: “Estamos estreando na feira e fomos surpreendidos com a quantidade de clientes que nos visitaram e com os novos contatos que fizemos. A

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realização junto à Metalurgia facilitou muito o acesso aos potenciais clientes. Conseguimos mostrar nossa marca, nos apresentar e atender um público muito técnico, com um nível muito elevado”, disse.

Já a RBE Energia, de Joinville, procurou se reafirmar no mercado local: “Somos a única comercializadora de energia 100% catarinense. Esse já é um motivo muito forte para estarmos na Powergrid Brasil desde a sua primeira edição. Estar aqui nos aproxima dos atuais e também dos novos clientes, fortalece a nossa marca e significa oportunidades de negócios”, apontou Sandro Luiz Bittencourt de Souza, diretor da RBE Energia.

Estandes coletivos proporcionaram a presença dos pequenos A Metalurgia 2014 foi um espaço democrático e que se abriu para as pequenas empresas através de parcerias com o Sindimetal-RS (Sindicato das Indústrias Metalúrgicas, Mecânicas e de Material Elétrico e Eletrônico de São Leopoldo), Sebrae-RS e Sebrae-SC. As parcerias permitiram que mais de 25 expositores de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul pudessem estar na feira apresentando seus produtos e serviços em estandes coletivos, além de terem suas marcas vinculadas a grandes nomes como o Sindimetal-RS, Sebrae-RS e Sebrae-SC. IH

Smarttech inaugura centro de apoio a projetos de engenharia Empresa visa atender à crescente demanda de fabricantes de setores, tal como o automotivo A Smarttech, empresa atuante no campo de serviços de engenharia, inaugurou, em 16 de Setembro, o primeiro centro de apoio ao desenvolvimento de projetos de engenharia da América Latina, em Holambra (SP). Com investimentos de R$ 5 milhões, o TechCenter foi construído para atender à crescente demanda de fabricantes de setores, como automotivo, máquinas agrícolas, óleo e gás, bens de consumo e eletroeletrônicos.

Ricardo Nogueira, diretor-geral das Operações de Serviços da Smarttech, afirma que, atualmente, há uma grande necessidade nas empresas da realização de testes e simulação para validação de produtos em todos os segmentos.“Hoje há cada vez mais uma cobrança para que as empresas sejam mais produtivas e mais inovadoras tal como o programa do governo federal Inovar-Auto. Nossa iniciativa de construir este TechCenter é uma contribuição que estamos dando para auxiliar as empresas a atingir estes objetivos”, afirma o executivo.

Um dos destaques no TechCenter é a pista de teste de ruído de

passagem, que ocupa uma área de 5.000 m². A pista foi construída, especialmente, para avaliação de ruídos de todos os tipos de máquinas rodoviárias e agrícolas. Tais equipamentos, a partir de 1º de Janeiro de 2015, deverão cumprir a resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), sobre controle de emissão de poluentes e ruídos por equipamentos fora de estrada.

Outro destaque é o Laboratório de Shakers Eletrodinâmicos (vibrações mecânicas), equipado com tecnologias que permitem ensaios com componentes pequenos e de grande porte, de qualquer segmento, do automotivo, militar até de bens de consumo e telecomunicações. Há ainda o Laboratório de Atuadores Hidráulicos para realização de testes de fadiga e durabilidade em vários tipos de componentes e ensaios de slosh test (vibração de tanque de combustível). É possível, também, fazer ensaios para atender às normas ISO 3471 de ROPS (Rollover Protective Structures) e à norma ISO 3449 de FOPS (Falling Object Protective Structures). IH

VIII ERUR 2014 - Encontro de Refrataristas e Usuários de Refratários Evento promoveu encontro de profissionais da indústria do alumínio O VIII ERUR - Encontro de Refrataristas e Usuários de Refratários - foi promovido pela Associação Brasileira de Cerâmica - ABCeram e pela Metallum. O evento foi realizado nos dias 22, 23 e 24 de Outubro nas dependências do Palace Hotel, na cidade de Poços de Caldas (MG).

Seu objetivo foi a promoção de palestras técnicas sobre refratários, as novas tecnologias e seu impacto nos refratários.

Para esta edição o tema foi: Refratários para Indústria do Alumínio: Primário e Reciclagem e foram abordados os seguintes assuntos: Mercado e Futuro da Indústria de Alumínio; Materiais Refratários para Alumínio Primário; Materiais Refratários para Refusão e Reciclagem; Isolamento e Ganhos Energéticos; Projetos de Fornos e Critérios para Seleção de Materiais; Novos Materiais para o Caminho do Metal Líqui-

do; Manutenção de Fornos e Montagem de Refratários; Curvas de Secagem e aquecimento de Fornos. IH

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IQA apresenta laboratório de análises químicas

Espaço foi inaugurado no último dia 08 de Setembro no PTS, em Sorocaba, interior de São Paulo O IQA (Instituto da Qualidade Automotiva), organismo de certificação acreditado pelo Inmetro, inaugurou, dia 08 de Setembro, o primeiro laboratório do instituto, nas dependências do Parque Tecnológico de Sorocaba (PTS), a 100 Km de São Paulo.

"Este é o primeiro passo para a concretização de um sonho antigo, de ter um local próprio para o desenvolvimento de tecnologia automotiva", afirma o presidente do IQA, Ingo Pelikan, ao comentar que esta é a primeira fase de um projeto mais amplo, que contempla ainda um laboratório Metalográfico, um de Ensaios Mecânicos e uma Pista de Ensaios Veiculares.

O Laboratório Químico do IQA no PTS tem capacidade para realizar ensaios de produtos como Arla 32 e líquido de freio. "Estes produtos só podem ser comercializados após passarem pelo processo de certificação de conformidade, e a partir de agora iremos oferecer mais este serviço aos nossos clientes", comenta Pelikan. Os equipamentos deste laboratório também contemplam análises de outros produtos do segmento automotivo como, por exemplo, aditivo de radiador.

Na lista de equipamentos, destaque para o instrumento de medição ICP – OES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectro-

meter - sigla em inglês para Espectrometria de Emissão Atômica por Plasma Acoplado Indutivamente), que realiza análise de elementos em diferentes matrizes sólidas, líquidas, orgânicas e inorgânica; Espectrômetro FTIR (espectroscopia de infravermelho), para identificar um composto ou investigar a composição de uma amostra; e o Espectrofotômetro UV, utilizado para determinar de um modo quantitativo a concentração de substâncias em solução que absorvem radiação.

Além disso, conta com Titulador Karl Fischer, usado para determinar traços de água em uma amostra; Refratômetro Digital de alta precisão, para medir a concentração das misturas de fluidos (açúcar em bebidas, impurezas em óleos, combustíveis etc.) com precisão de cinco casas decimais; e Balança Analítica de alta precisão, para pesagem de amostras e reagentes (precisão de até 0,00001 g), entre outros.

"O Brasil ainda é carente de laboratórios de ensaios independentes, por isso temos empenhado todos nossos esforços no sucesso deste empreendimento", afirma Pelikan. "Como quinto maior mercado mundial, e com representantes de todas as grandes montadoras instaladas, o país necessita deste tipo de estrutura para evoluir e passar a ser, também, um desenvolvedor de tecnologia", finalizou. IH

I ICSMVA é realizado junto ao 35º Congresso Brasileiro de Vácuo Evento ocorreu em Natal (RN) e contou com mais de 260 trabalhos de pesquisa inscritos de diferentes países O primeiro Congresso Iberoamericano de Superfície, Materiais e Aplicações de Vácuo (ICSMVA - First Iberoamerican Congress on Surface, Materials and Vacuum Applications) foi realizado juntamente à 35a edição do Congresso Brasileiro de Vácuo Aplicado na Indústria e na Ciência (CBRAVIC), um dos mais tradicionais eventos científicos nacionais. Esteve presente um público multidisciplinar que permeia em áreas convergentes e/ou complementares de ciência e tecnologia de vácuo, como dinâmica dos fluídos, ciência e tecnologia de superfície e de materiais.

O ICSMVA teve como coorganizadores a Sociedade Mexicana de Ciência e Tecnologia de Superfícies e Materiais (SMCTSM), Associação de Física Argentina (AFA) e a Sociedade Portuguesa de Vácuo (SOPORVAC).

Os dois eventos receberam os participantes na cidade de Natal (RN), com uma programação rica em palestras de renomados especialistas, minicursos, painéis e mostras de empresas.

Foram 266 trabalhos inscritos nas mais diversas subáreas de pesquisa e de diferentes regiões do mundo. Merecem destaque os trabalhos que utilizam o plasma como fonte energética, os quais numa busca booleana de títulos, utilizando a palavra “plasma”, representam 85 de um total de 266 trabalhos, ou seja, quase 32% dos trabalhos apresentados. Desses trabalhos, pelo menos a metade versava sobre plasma atmosférico, demonstrando o grande avanço e a aceitação que essa técnica está tendo nos últimos anos. IH

Inaugurada nova sede da Hexagon Metrology

Evento contou com palestras de representantes da ABIMAQ, ANFAVEA e Volkswagen Em 16 de Outubro, a Hexagon Metrology inaugurou oficialmente sua nova sede abrindo as portas aos clientes, parceiros e imprensa para um coquetel realizado na própria empresa. Danilo Lapastini, vice-presidente da Hexagon Metrology da América do Sul deu início à solenidade que contou com a presença de importantes pessoas do setor.“ Hoje o nosso desafio é único: crescer e prover soluções a todos os nossos clientes”, afirmou Lapastini em seu discurso de abertura.

O presidente da ABIMAQ, Carlos Pastoriza, falou das dificuldades da indústria no mercado atual e parabenizou a atitude da Hexagon Metrology de ampliar os seus serviços em território nacional. “É uma luta que temos: defender a fabricação no Brasil, defender o conteúdo local”, ressaltou Pastoriza. O engenheiro Gleiton Damoulis, diretor adjunto de qualidade assegurada da Volkswagen Anchieta, relembrou que houve a transição da medição por contato para a medição

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óptica, a qual a Hexagon é uma das empresas pioneiras a possuir.

Encerrando a cerimônia de inauguração, Luiz Moan, presidente da ANFAVEA (Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores), afirmou que “a solução para o Brasil chama-se investimento e isto que a Hexagon está fazendo”. Os convidados puderam visitar o showroom e conhecer a empresa e os equipamentos.

O novo local dispõe de aproximadamente 3.600 m², tem sala de treinamento exclusiva para os clientes da Hexagon, melhor distribuição lógica do espaço e logística de carga e descarga de materiais, maior espaço para produção, implementação do Lean Manufacturing e melhor acomodação para os clientes, com espaço de visitas exclusivo, no qual o cliente poderá visualizar importantes pontos da operação da Hexagon Metrology. O novo prédio fica localizado na Rua Dom Aguirre, 190, na Vila Sophia, na cidade de São Paulo. IH

Eventos

Estivemos Presentes

Congresso SAE 2014 Evento, realizado no Expo Center Norte, contou com mais de 10 mil visitantes e teve foco no tema 'mobilidade' Com público superior a 10 mil visitantes, o Congresso SAE Brasil 2014 debateu, entre os dias 30 de Setembro e 02 de Outubro, o tema “Construindo a mobilidade inteligente – os veículos do futuro” em 17 painéis - três painéis-âncora (Presidentes, Engenheiros-chefe e Internacional, com a presença de expoentes estrangeiros da indústria) - e 14 temáticos (Aeroespacial, Caminhões e Ônibus, Compras, Educação de Engenharia, Ferroviário, Logística, Manufatura, Máquinas Agrícolas e de Construção, Motorsport, Qualidade, Segurança Veicular, Tecnologia da Informação, Telemática e Infotainment e Veículos Elétricos e Híbridos).

O Congresso SAE Brasil também apresentou 144 trabalhos inéditos de engenharia, de autores nacionais e estrangeiros, durante os três dias de realização.

Referendada pelo Comitê de Reconhecimento da SAE Brasil, a tradicional pesquisa com visitantes da Mostra Tecnológica, que este ano reuniu inovações de 76 empresas, elegeu três destaques entre os expositores que apresentaram tecnologias aplicáveis ao mercado brasileiro: as empresas Aisin, ESI-Group e Magneti Marelli.

Durante o evento, a empresa japonesa Aisin anunciou a construção de uma unidade para fabricação de componentes para motores, freios e transmissão automotiva na cidade de Itu, São Paulo. Os presentes no congresso puderam conferir no stand da Aisin o “Showcar”, um veículo “desmembrado”, sendo possível visualizar todos os componentes fornecidos pela companhia japonesa.

A SAE Brasil reconheceu dois destaques máximos na área da mobilidade: Paulo Pedro Bellini, presidente emérito da Marcopolo S/A, como Destaque Empreendedor; e Issao Mizoguchi, presidente das Operações da Honda América do Sul, como Destaque Internacional.

Astor Schmitt, presidente do evento este ano, destacou o Experience Center, pela primeira vez no evento, que mostrou os avanços da engenharia brasileira em veículos elétricos e carro autônomo, em exposição dinâmica e disponíveis para teste drive pelos visitantes, além dos novos freios CBS-Honda para motocicletas e a exposição estática dos veículos

Apresentação do ShowCar durante anúncio da nova fábrica da Aisin

campeões nos programas estudantis da SAE Brasil,“símbolo do incentivo da entidade à inovação e formação da engenharia brasileira”.

Ricardo Reimer, presidente da SAE Brasil, lembrou a relevância dos temas debatidos, o alto nível do conteúdo apresentado e a oportunidade de networking que o Congresso SAE Brasil oferece.“A oportunidade de intercâmbio no evento é importante para o desenvolvimento dos engenheiros e da engenharia brasileira”, afirmou.

Os três dias de apresentações do maior fórum de engenharia da mobilidade da América Latina fecharam com o tradicional Painel dos Presidentes, que contou com apresentações de Daniel Hancock, da SAE International; David Abramo Randon, das Empresas Randon; Santiago Chamorro, da General Motors do Brasil; Sergio Mendlowicz, da Rassini NHK Automotive; e Vilmar Fistarol, da CNH Industrial.

Os executivos chamaram a atenção para os desafios futuros da mobilidade, em especial nos grandes centros urbanos, e reafirmaram que a indústria está preparada para atender com tecnologia às necessidades dos gargalos gerados pelas concentrações populacionais ante as demandas de mobilidade.

Roberto Cortes, presidente da MAN Latin America, será o próximo presidente do Congresso SAE Brasil em 2015. IH

Höganäs PM School 2014

Realizado entre os dias 14 e 17 de Outubro, curso focou no conhecimento sobre Metalurgia do Pó A Höganäs, produtora de pós metálicos, realizou o Höganäs PM School 2014 entre os dias 14 e 17 de Outubro, no Faro Hotel, em Atibaia (SP). O último dia do evento ocorreu na planta da Höganäs Brasil, em Mogi das Cruzes (SP). O evento teve como objetivo fornecer um curso para equipes ligadas às operações de engenharia, processos e outras áreas que tenham necessidade de adquirir conhecimentos técnicos específicos e atualizados da Metalurgia do Pó para o aperfeiçoamento e reciclagem de conhecimentos, preparando-lhes para os desafios da indústria automotiva.

Contando com vinte participantes, o curso contou com a abertura de Rose Longo, PhD em Transferência de Tecnologia pela University of Sheffield (Inglaterra), iniciando o evento com a atividade “Inovação: o que eu faço com isso?”, que tem como um de seus objetivos provocar uma reflexão sobre como “pensar fora da caixa”.

Também ministraram cursos Paul Skoglund e Björn Lindqvist, especialistas da Höganäs AB, na Suécia.

Foram abordados os seguintes temas: produção e caracterização dos pós metálicos, compactação de pós, teoria da sinterização, testes de materiais, usinagem, tratamentos térmicos, métodos de densificação, seleção de materiais. Também foram realizados estudos de casos em grupo para consolidação do conteúdo.

No último dia do curso, foi realizada uma visita à planta da Höganäs Brasil, localizada em Mogi das Cruzes. Durante a visita, os participantes puderam conhecer a fábrica e o laboratório de análises da empresa. IH

Participantes do Höganäs PM School 2014 Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 17

Eventos Realizados Grupo Aprenda | www.grupoaprenda.com.br

Introdução ao Tratamento Térmico e Metalografia

Evento realizado na empresa Eaton, em Valinhos (SP), proporcionou aos participantes contato com as práticas metalográficas atuais do mercado

O

curso de Introdução ao Tratamento Térmico e Metalografia se deu nas dependências da Eaton, localizada na cidade de Valinhos (SP), nos dias 04 e 05 de Setembro, tendo como instrutor Carlos Humberto Sartori, gerente técnico comercial da Aços Böhler-Uddeholm do Brasil e professor da FATEC (Osasco).

Durante o curso, foram apresentadas noções básicas do conhecimento da área de tecnologias térmicas, abordando desde conceitos gerais da metalurgia dos aços, passando pela explicação dos fundamentos e da prática da metalografia, expondo os processos aplicados na área de tratamentos térmicos. Foram apresentados equipamentos atualmente empregados em laboratórios de metalografia e modernos prestadores de serviço de tratamentos térmicos.

Foram dois dias de apresentações divididas entre os seguintes temas: Metalurgia Física dos Aços; Metalografia - Teoria; Processos de Tratamento Térmico; Cementação a Gás e Cementação a Vácuo; Têmpera a Vácuo. O evento também contou com os temas "Tipos e Classificações de Aços" e "Cementação a Vácuo", o primeiro apresentado por Glaucio Sansonsas, gerente técnico comercial da Böhler-Uddeholm,

Thiago Pereira Dias (Eaton), Carlos Humberto Sartori (Böhler-Uddeholm), Glaucio Sansonas (Böhler-Uddeholm), Ricardo Parizani (Eaton) e Udo Fiorini (Grupo Aprenda e Revista Industrial Heating)

e o segundo por Ricardo Parizani, engenheiro de processos da Eaton.

Em ambos os dias, os participantes puderam visitar o Laboratório Metalográfico e a sala de apresentação de equipamentos metalográficos dos patrocinadores, com acompanhamento dos instrutores que esclareceram as dúvidas dos presentes. Foram patrocinadores do curso as empresas: Eaton, CK Leica e Böhler-Uddeholm. IH

Tratamento Físico Químico de Efluentes

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Com carga horária de 12 horas, curso abordou inovações tecnológicas e uma otimização do tema oi realizado pelo Grupo Aprenda, em conjunto com o Portal Tratamento de Água, entre os dias 17 e 19 de Setembro, nas dependências da ACIJ (Associação Comercial e Industrial de Joinville), em Joinville (SC), o curso Tratamento Físico Químico de Efluentes. O instrutor foi Roberto Roberti Júnior, profissional com vasta experiência no setor de tratamento de efluentes, que atua há mais de 14 anos como gerente de Projetos e Vendas Técnicas na Tecitec Filtração e Tratamento de Efluentes Ltda.

O curso fez uma revisão e otimização prática dos processos químicos de tratamento, apresentação das mais recentes inovações tecnológicas para equipamentos e sistemas de Tratamento Físico-químico de Efluentes Industriais, introdução de técnicas simples para seleção e dimensionamento das unidades básicas de uma ETE, avaliação da viabilidade técnica e econômica para reúso de efluentes tratados.

Contando com carga horária de 12 horas, o curso teve os seguintes módulos: Caracterização, Classificação, Segregação e Equalização dos Efluentes; Necessidade, Técnicas e Controles dos Pré-Tratamentos; Neutralização dos Efluentes; Aspectos Relevantes dos Processos Físicos Complementares; Estudo e Seleção dos Equipamentos de uma ETE; A Importância do Sistema de Automação no Controle de uma ETE;

18 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Rotinas Diárias na Operação da ETE; Manutenção Preventiva e Preditiva de Equipamentos; Modelos de Planilhas de Controle Operacional e Manutenção; Discussão de casos reais trazidos pelos participantes.

O curso teve o apoio das seguintes organizações: ACIJ, ABIMAQ-CSFEI, Tecitec, revista Pollution Engineering e revista Industrial Heating. IH

Instrutor Roberto Roberti Júnior e participantes do curso na sede da ACIJ

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Tratamentos Térmicos de Ferramentas

Curso tratou sobre a escolha do aço mais adequado para ferramentas, entre outros temas

N

o dia 15 de Setembro ocorreu o curso de Tratamentos Térmicos de Ferramentas, em Joinville (SC). O curso ocorreu nas dependências da ACIJ (Associação Comercial Industrial Joinville) e teve como instrutor, Luiz Roberto Hirschheimer, profissional com vasta experiência na área de Tratamentos Térmicos, sócio-proprietário da Hirschheimer Serviços Ltda., empresa especializada em Consultoria.

O curso apresentou como conteúdo as seguintes abordagens: Como Escolher o Aço mais Adequado para a Confecção de sua Ferramenta; Física dos Materiais; Etapas do Tratamento Térmico dos Aços Ferramenta de Alta Liga. Foi patrocinadora do evento a empresa Bodycote. O curso também teve como apoiadores: revista Industrial Heating, ABIMAQ-CSFEI, Sindisuper, ACIJ, e ABINFER. IH

Gisele Savi (Bodycote), Luiz Roberto Hirschheimer e Udo Fiorini

II Seminário de Tecnologia do Forjamento

Os dois dias de evento na Prensas Schuler contaram com 80 participantes

E

ntre os dias 27 e 28 de Novembro, foi realizado o II Seminário de Tecnologia do Forjamento, na Prensas Schuler, em Diadema (SP). O evento contou com 80 participantes e teve como instrutores o Prof. Dr. Iris Bento da Silva (USP - EESC) e Prof. Dr. Sergio Tonini Button (UNICAMP - FEM).

A abertura do evento foi realizada por Udo Fiorini, diretor do Grupo Aprenda e editor da revista Industrial Heating, e também por Marco Yashiro, diretor da Prensas Schuler.

O primeiro dia foi conduzido pelo Prof. Dr. Iris Bento da Silva, e foram apresentadas as palestras técnicas: Sistemas Hidráulicos para Forjamento; Prensas Servo-Acionadas para Forjamento - Exemplos de Aplicação e Experiências Práticas; além de visita técnica às instalações da Prensas Schuler. O segundo dia foi coordenado pelo Prof.

Dr. Sergio Tonini Button, sendo apresentadas as seguintes palestras técnicas: Critérios de Seleção da Tecnologia de Processo de Forjamento; Simulation of the Hot Forging Process; Followed by Quenching; Escoamento do Metal no Forjamento.

O evento, que ainda contou com um churrasco ao final do primeiro dia, teve carga horária de 16 horas entre os dois dias.

Foi patrocinador diamante do evento a Prensas Schuler, e patrocinadores ouro as empresas Simufact e Fuchs Lubritech. Apoiaram o evento as seguintes instituições: revista Forge, revista Industrial Heating, ABIMAQ-CSFEI, LdTM (Laboratório de Transformação Mecânica - UFRGS), Sindisuper e Sindiforja. IH

Metalografia e Propriedades dos Tratamentos Térmicos e Termoquímicos

R

Realizado na UNIMEP, curso teve aulas teóricas e práticas e visita técnica na empresa Supertrat ealizado em salas de aula e no Laboratório de Materiais de Construção Mecânica - LMCM da UNIMEP - Universidade Metodista de Piracicaba, Campus de Santa Bárbara D´Oeste (SP), o curso com duração de dois dias foi ministrado pelo Prof. Dr. Rodolfo Libardi, chefe do LMCM, e pelo Engenheiro Industrial Mecânico, M. Sc. Cláudio Leitão, diretor técnico na Grupo ACE - Supertrat Tratamentos Térmicos.

Após cada sessão de aulas teóricas, os alunos puderam acompanhar sessões de tratamentos térmicos de amostras de aço e não ferrosos realizadas no laboratório, com aferição das características

mecânicas e metalográficas resultantes.

O curso contou com o seguinte conteúdo: Metalurgia Física dos Aços; Encruamento e Recozimento de Recristalização; Tratamentos Térmicos e Isotérmicos; Ensaio Jominy; Ensaio de Revenimento; Tratamentos Termoquímicos; Distorções; Macrografia e Micrografia; entre outros, além de visita técnica às dependências da empresa Supertrat, com acompanhamento de processos de tratamentos térmicos e laboratoriais nos equipamentos da empresa.

O curso contou com patrocínio da Supertrat e com apoio da revista Industrial Heating, Sindisuper, UNIMEP / LMCM e ABIMAQ-CSFEI . IH Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 19

Novidades

THERMPROCESS 2015

Evento ocorre entre os dias 16 e 20 de Junho de 2015, em Düsseldorf, Alemanha As quatro feiras internacionais de tecnologia GIFA (International Foundry Trade Fair), METEC (International Metallurgical Trade Fair), THERMPROCESS (International Trade Fair for Thermo Process Technology) e NEWCAST (International Trade Fair for Precision Castings), serão realizadas em Düsseldorf (Alemanha), entre os dias 16 e 20 de Junho de 2015. Eventos adicionais ocorrerão ao lado das feiras, envolvendo seminários, congressos internacionais e ciclo de palestras.

Todas as quatro feiras e os programas coordenados serão voltados para a questão da otimização de recursos e eficiência energética.

Um total de 79.000 especialistas de 83 países diferentes visitaram os stands dos quase 2 mil expositores em 2011. Mais informações estão disponíveis na internet, por meio dos sites www.gifa.de, www.metec. de, www.thermprocess.de e www.newcast.de.

Solar Atmospheres abrirá unidade na Carolina do Sul, EUA

Nova unidade tem 16 mil metros quadrados de área para produção A Solar Atmospheres anunciou que o processo de escolha do local para a já anunciada expansão na ordem de 15 milhões de dólares da empresa para o sudeste norte-americano foi concluído, e sua mais nova divisão será localizada em Greenville, no estado americano da Carolina do Sul. A instalação, Solar Atmosferas Southeast, tem mais de 16 mil metros quadrados de espaço de produção e está situada em área de mais de 56 mil metros quadrados ao sul de Greenville, perto do cruzamento da I-85 e I-185. Fornos a vácuo e equipamentos de apoio estão sendo programados para a instalação, visando o tratamento térmico de cargas pesadas e de grandes dimensões.

Oerlikon Leybold Vacuum entrega seu Japonesa Aisin anuncia fábrica no maior sistema a vácuo Brasil Adquirido pela Siemens, sistema será usado por seu cliente final, no México

Investimento de R$ 320 milhões até 2016 na fabricação de autopeças

A Siemens Metals Technologies encomendou à Oerlikon Leybold um sistema mecânico a vácuo que será usado por seu cliente final no México. Este sistema de vácuo, com uma velocidade de bombeamento eficaz de quase 600 mil m³/h, é o maior sistema de vácuo construído pela Leybold em seu 164 anos de história até agora. O cliente da Siemens, Altos Hornos de México, ampliou a gama de produtos do aço conversor número 2 para tipos de aço para as indústrias de petróleo e gás. A capacidade de tratamento deve ser em torno de dois milhões de toneladas de aço líquido por ano, cerca de 50 lotes por dia.

Com este novo equipamento, a Altos Hornos de México será capaz de produzir tipos de aço especiais com um teor muito baixo de hidrogênio, necessários para aplicações nas indústrias de petróleo e gás. A inauguração está prevista para Outubro de 2015.

A empresa de origem japonesa Aisin anunciou a construção de uma planta destinada à fabricação de componentes para motores, freios e transmissão automotiva na cidade de Itu, interior de São Paulo. Com abertura prevista para Fevereiro de 2016, a nova fábrica faz parte de um total de R$ 320 milhões de investimentos da companhia no país até 2016.

O foco será na tecnologia de fundição sob pressão de alumínio, conhecida também como Die Casting. As bombas de água e óleo, mecânicas e elétricas, produzidas pela empresa devem ainda garantir maior eficiência do motor e, consequentemente, maior redução de consumo de combustível. No Congresso SAE realizado em São Paulo em Outubro último, os participantes conferiram no stand da Aisin o “Showcar”, um veículo “desmembrado”, como qual foi possível visualizar todos os componentes fornecidos pela companhia japonesa.

20 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Novidades

Eastman expõe como reduzir custos com fluido de transferência de calor

CBMM encomenda forno a arco submerso

Em apresentação voltada para profissionais da área de Engenharia e Manutenção realizada durante a XXIX Exposição de Produtos, Serviços e Equipamentos para Manutenção e Gestão de Ativos (Expoman) em Outubro na cidade de Santos (SP), a Eastman Chemical Company, indústria de especialidades químicas, destacou os pontos que precisam ser avaliados para obtenção de confiabilidade e redução de custos.

Segundo Nicola Tripaldi, Fluids Specialist da Eastman, dispor das informações necessárias e entender o reflexo que essas decisões podem ter é crucial para operar os sistemas de troca térmica de forma confiável com o menor gasto possível.

“Nosso objetivo foi apresentar quais são as considerações a serem levadas em conta em cada uma das fases nas quais são tomadas as principais decisões”, destacou Tripaldi. Com estas informações, o usuário de um sistema de transferência de calor terá as ferramentas para buscar soluções a problemas comuns para que o seu sistema possa operar de forma confiável e com menor custo possível.

A SMS Siemag recebeu uma encomenda da CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração) para o fornecimento de um forno a arco submerso (SAF – Submerged-Arc Furnace). O escopo de Forno a arco submerso fornecido à CBMM fornecimento da SMS Siemag inclui a engenharia e fornecimento do forno, um transformador de 15 MVA, um sistema de limpeza de gás, instalações de água de têmpera e de um sistema de compensação de potência reativa. O novo equipamento produzirá nióbio concentrado refinado para processamento adicional de ferronióbio (FeNb) e óxidos de nióbio. O comissionamento está previsto para o final de 2016 a início de 2017. A SMS Siemag já forneceu fornos a arco submerso para a CBMM em 1993, 1998 e 2004.

Empresa destaca pontos que precisam ser avaliados na concepção e na operação de um projeto de sistema de troca térmica

Equipamento produzirá nióbio concentrado e está previsto para daqui a dois anos

Federal-Mogul abre fábrica no México

Termomecanica amplia portfólio

A Federal-Mogul Powertrain, divisão da Federal-Mogul Holdings Corp., abriu uma unidade de fabricação de anéis de pistão na cidade de Puebla, no México.

A nova unidade fabricará anéis de pistão de ferro e aço para os fabricantes de automóveis da América do Sul e do Norte. Esta nova unidade criará, inicialmente, 120 postos de trabalho, com crescimento adicional planejado para os próximos anos. A mais recente produção de anéis da companhia será utilizada, ainda, junto a padrões de qualidade e sistemas de monitoramento de processos.

Para aumentar a participação das exportações em sua receita, a Termomecanica, empresa do setor de transformação de metais não-ferrosos, ampliou seu portfólio de produtos de valor agregado que atendam às demandas do mercado externo. A empresa desenvolveu produtos como laminados, tubos e vergalhões especiais, que permitiram projeção em mercados mais exigentes. Com isso, obteve um crescimento de 8% na base de clientes distribuídos nos 12 países com os quais mantém relacionamento comercial. América do Sul, América Central, América do Norte (especialmente os Estados Unidos da América) e Europa são os principais destinos.

Nova unidade atenderá mercados da América do Sul e do Norte

A incorporação de novos produtos viabiliza aumento da participação no mercado externo

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 21

Novidades

Böhler-Uddeholm inaugura unidade de Tratamento Térmico

Empresa implantou, no dia 30 de Outubro, nova unidade em Caxias do Sul A Böhler-Uddeholm inaugurou em Outubro último sua unidade de serviços de Tratamento Térmico sediada em Caxias do Sul (RS), equipada com forno a vácuo. Fabricado na Itália pela empresa TAV, o forno a vácuo da Böhler-Uddeholm contempla inovações e customizações desenvolvidas pela equipe para garantir o máximo rendimento de seus materiais.

A empresa formou uma equipe técnica experiente para assessorar seus clientes na escolha de materiais, definição de processos e acompanhamento do desempenho dos produtos.

“Nossa Divisão de Serviços faz parte de uma estratégia mundial do nosso grupo. Uma estratégia de intimidade com nossos clientes, de estar presente nas diversas etapas de confecção de suas ferramentas, garantindo a qualidade e desempenho que precisam e buscam quando escolhem nossos materiais”, explica Carlos Sartori, gerente técnico comercial da Böhler-Uddeholm.

Linha de fornos da nova unidade de TT

KUKA construirá sistema de rebitagem por robô para a Boeing

A fuselagem do 777 será montada por robôs utilizando operadores terminais O avião de corredor duplo de passageiros Boeing 777X entrará em produção para a estreia em 2020, com fuselagem construída usando tecnologia de automação a partir de uma parceria entre a fabricante de aviões e a KUKA Systems North America LLC, localizada em Sterling Heights, Michigan, nos EUA. Sistema de produção robótico desenvolvido pela KUKA Systems A linha de produção robotizada será a base para o processo de fabricação para o 777X e, antes disso, para a montagem de fuselagens dos modelos atuais de 777. É a primeira vez que a Boeing vai usar a tecnologia para fabricar os aviões comerciais de fuselagem larga.

Serão usados robôs KUKA guiados, equipados com operadores terminais fabricados por outra empresa da KUKA, Alema Automation, para fazer a rebitagem, atualmente desempenhada por trabalhadores que utilizam ferramentas manuais. Os robôs vão trabalhar instalando até 60.000 elementos de fixação por fuselagem do 777.

22 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Prêmio Inovação ABM vai para desenvolvimento do aço VPATLAS, da Villares Metals

José Britti Bacalhau, gerente de Engenharia de Produto na Villares Metals, ganhou o carro Up! da Volks como prêmio

José Britti Bacalhau, recebe a chave simbólica do carro Up!

O desenvolvimento de um novo aço para moldes de plástico foi o vencedor do Prêmio Inovação ABM, entregue pela Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração no dia 14 de Outubro, em São Paulo.

O autor do trabalho, o engenheiro José Britti Bacalhau, mestre em Ciências dos Materiais e Manufatura e gerente de Engenharia de Produto na Villares Metals, ganhou um carro Up!, da Volks, e um troféu em aço e minério alusivo aos 70 anos da ABM. Seu trabalho, intitulado “Aço para moldes plásticos de alto desempenho: inovando para o aumento da competitividade da cadeia produtiva”, concorreu com outros 27 inscritos no concurso.

Em segundo lugar, na categoria Profissional, classificou-se o trabalho “Máquina de soldagem de dutos por fricção com anel intermediário’” de Telmo Roberto Strohaecker, professor e coordenador do Programa de Pós-graduação em Engenharia de Minas, Metalurgia e de Materiais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em parceria com a Petrobras.

Em terceiro lugar, ficou o trabalho “Simulação da degradação mecânica de pelotas de minério de ferro durante o manuseio e transporte”, de Luis Marcelo Marques Tavares, professor e chefe do Laboratório de Tecnologia Mineral da Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Na categoria Estudante, venceu o trabalho “Desenvolvimento do processo de tratamento térmico ao ar forçado do vergalhão CA50 em rolo via Stelmor”, de Raphael Olegário, da Universidade Federal do Ceará.

Além do troféu, ele recebeu como prêmio um computador MacBook.

SDS Plasma amplia operações em Rolândia (PR)

Nova unidade terá os processos de nitretação a plasma e têmpera com atmosfera controlada A SDS Plasma, fabricante de reatores de nitretação a plasma e prestadora de serviços de tratamento, está ampliando suas operações com a nova unidade no norte do Paraná, na cidade de Rolândia. A unidade que será inaugurada em Janeiro terá os processos de nitretação a plasma e têmpera com atmosfera controlada. Com essa ampliação, a SDS tem o objetivo de continuar atendendo seus clientes com tratamentos específicos para cada material, de acordo com sua aplicação.

Novidades

PTI reestrutura e amplia divisão PTI Service

Além de revitalização de equipamentos, empresa oferece consultoria, inspeção, diagnósticos e análises A PTI (Power Transmission Industries do Brasil), está reestruturando e ampliando sua divisão de serviços, denominada PTI Service.

A empresa, por meio da divisão, oferece ao mercado uma estrutura para revitalizações, reformas e repotenciamentos, em redutores nacionais e importados, utilizando peças originais (das marcas PTI, WDS e TT), além de consultoria, treinamentos, inspeção, diagnósticos e análises.

De acordo com Dalton Pelosini Júnior, gerente de vendas da PTI Service, a divisão oferece o serviço de instalação e start-up de acionamentos completos de transmissão mecânica de potência, compostos por: motores, redutores, acoplamentos, protetores que atendem às normas NR12, OSHA, ASME e ANSI, e painéis elétricos de comando integrados com seu sistema de controle de produção, de acordo com as aplicações.

“O objetivo é instalar corretamente os

Equipamento antes e depois da revitalização

equipamentos desde o início das operações e mantê-los funcionando com eficiência por meio de programas de manutenção preventiva e preditiva, além de contratos de serviços utilizando somente peças originais para, assim, aumentar a vida útil e produtividade dos clientes”, explica Pelosini Júnior.

Pelosini destaca o serviço de Confiabilidade de Planta, opção que pode ser contratada pelo cliente e que oferece a presença de um ou mais técnicos da PTI Service, atuando em tempo integral na planta, realizando o acompanhamento dos equipamentos em operação para garantir sua eficiência.

Bonfiglioli passa a produzir redutores eólicos no Brasil

ArcelorMittal investe R$ 50 milhões na expansão da unidade de Sabará

A empresa de origem italiana Bonfiglioli Redutores do Brasil se prepara para produzir no Brasil a linha planetária de redutores eólicos.

De acordo com Mateus Botelhos, diretor da unidade brasileira da Bonfiglioli, foram investidos cerca de R$ 15 milhões na planta instalada em São Bernardo do Campo (SP), que fabricará os redutores eólicos no Brasil a partir de Outubro, incluindo equipamentos para linha de montagem, treinamento de pessoal interno, treinamento de fornecedores e ferramental.

“Este montante não inclui a reestruturação que tivemos em alguns departamentos da empresa, como Qualidade, Engenharia e Operações, que agora estão mais alinhados às necessidades para o fornecimento de produtos seriados de forma contínua, com forte monitoramento de todas as etapas da cadeia de abastecimento”, de acordo com Botelhos.

A ArcelorMittal Aços Longos vai investir R$ 50 milhões na ampliação de 20% da capacidade produtiva de sua unidade de Sabará, em Minas Gerais. O aporte vai consistir especialmente na compra de equipamento de alta tecnologia para produção de barras descascadas, novo nicho de negócios para a empresa.

As barras descascadas são usadas, por exemplo, em haste de amortecedor, barras estabilizadoras, barras de direção, sistema de válvulas hidráulicas, pinos guia de alta precisão, assim como em outras aplicações.

A usina de Sabará produz, atualmente, 180 mil toneladas de barras trefiladas e endireitadas com aplicação nos setores automotivo e industrial. Com o novo investimento, a unidade de negócio ampliará a capacidade em até 36 mil toneladas por ano. O início da operação do novo equipamento está previsto para Outubro 2015.

Investimento de R$ 15 milhões no país busca fabricar os produtos até o final de 2014

Empresa aposta em novo segmento de produto para atender a setor de autopeças

Combinação de aços especiais no Volkswagen Up! Modelo tem 75% de seu peso composto por aços especiais O Up! tem 75% de seu peso composto por aços especiais, que possuem diferentes graus de resistência, conforme a necessidade - trata-se da aplicação do material correto no local certo.

Em sua estrutura, combinam-se aços de ultra-alta resistência (Rm > 690 MPa), alta resistência (Rm > 410 MPa), média resistência (Rm > 300 MPa) e de estampagem profunda (Rm > 260 MPa). Reforços adicionais, na parte superior da porta, por exemplo, aumentam a segurança passiva

– especialmente no caso de acidentes graves.

O Up! também utiliza 7,8% de aços conformados a quente, que possuem ainda maior resistência (Rm > 1300 MPa) e que permitiram a redução de 14 kg no peso da estrutura do carro. O Volkswagen Up! é o primeiro veículo de seu segmento no Brasil a utilizar esse material. Exemplo de estrutura leve com alta resistência, o Up! tem peso em ordem de marcha de apenas 892 kg na versão take Up! de duas portas.

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 23

Novidades

Parceria entre Ciser e Udesc garante GE Oil & Gas investe em fundição compra de equipamentos para no Texas (EUA) Investimento de US$ 60 milhões visa ampliação e laboratório de plasma Equipamentos foram inaugurados em Junho

O relacionamento entre a Ciser e a Universidade do Estado de Santa Catarina (Udesc), com o suporte da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação de Santa Catarina (Fapesc), viabilizou a aquisição de equipamentos de última geração para o Laboratório de Plasma da instituição de ensino, localizado no campus de Joinville.

O reator de plasma para tratamento de superfície de materiais e os equipamentos para caracterizações foram inaugurados em uma solenidade em Junho. Os investimentos para a inovação foram garantidos por meio de projeto inscrito pela empresa e pela universidade em edital da Fapesc, voltado ao desenvolvimento dos chamados “fixadores inteligentes”.

Adriana Spinola, responsável pelo Núcleo de Inovação Ciser, que inclui Pesquisa e Desenvolvimento, explica que os processos em desenvolvimento, já patenteados, quando aplicados em fixadores, possibilitarão alterações na superfície, indicando mudanças de comportamento quando submetidos à determinada tensão.

A pesquisa, que vai utilizar o Laboratório de Plasma, deve ser concluída até 2015. “O know-how em desenvolvimento da Udesc será fundamental nesse processo”, sublinha Adriana. “Ao integrar empresa, universidade e governo, a Ciser contribui para o desenvolvimento científico e tecnológico do Brasil”.

Para concretização da pesquisa foi montada uma equipe multidisciplinar, sob a coordenação do professor Luís César Fontana, que está entusiasmado: “Trata-se de uma parceria muito relevante, não só para a Udesc, mas para a cidade, para o Estado, para o país. Poderemos fazer, aqui, pesquisas no mesmo nível que se faz nos países de Primeiro Mundo”.

ZF anuncia acordo de compra da TRW por US$ 12,4 bilhões

Aquisição será uma nova divisão da empresa, que passa a ter receita acima de € 30 bi A ZF, produtora alemã de peças automotivas, concluiu, em Setembro, o acordo definitivo para a compra da TRW, com quem negociava já há dois meses. A transação está avaliada em US$ 12,4 bilhões, conforme comunicado divulgado pela ZF em 16 de Setembro. Desde Julho, quando confirmou seu interesse pela fabricante de sistemas de direção e segurança veicular (airbags, sistemas de freios, ABS e cintos de segurança, entre outros), sediada nos Estados Unidos, analistas avaliaram que a oferta da ZF pelo negócio era baixa.

A confirmação da fusão entre ZF e TRW aconteceu um dia depois de a Bosch anunciar que vai comprar da ZF o controle total da ZF Lenksysteme, fabricante de sistemas de direção mantida em sociedade meio a meio pelas duas empresas alemãs. Como TRW e Lenksysteme concorrem diretamente, a Bosch teria um sócio concorrente e, assim, prefere seguir sozinha com o negócio.

A ZF, que já atua no setor como fabricante e fornecedora de sistemas de direção, embreagens, eixos e transmissões, recebeu a confirmação do Citigroup e do Deutsche Bank para financiar a aquisição.

24 Industrial Heating - Out a Dez 2014

modernização do setor de fundição

A GE Oil & Gas anunciou planos de investir US$ 60 milhões na ampliação e modernização de suas operações de fundição em Lufkin, Texas (EUA).

A fundição de Lufkin produz peças fundidas de ferros usados para fabricar unidades de bombeamento do feixe e equipamentos de transmissão de energia. A construção está prevista para ser realizada em quatro fases, com início em 2016. A fundição produz cerca de 72.000 toneladas de ferro fundido por ano. Cerca de 87% dos produtos da fundição são utilizados para fornecer à própria fábrica da GE em Lufkin, enquanto o restante é vendido externamente para outros clientes.

Vidroporto investe 60 milhões de euros em novo forno

Com ativação da terceira linha fabril, a empresa amplia 150% a sua capacidade de produção A Vidroporto, fabricante de embalagens de vidro, inicia a operação do seu terceiro forno no seu complexo industrial em Porto Ferreira, interior de São Paulo. A nova planta fabril, que contou com investimento de 60 milhões de euros, amplia em 150% a capacidade de produção da indústria e dará maior competitividade à empresa, permitindo elevar a sua participação no mercado. Segundo Edson Rossi, diretor presidente da empresa, a instalação do terceiro forno de processamento de vidro faz parte do projeto de modernização da Vidroporto.

Seco/Warwick passa a atender clientes da Aichelin Brasil

Empresa fornecerá peças e prestará assistência técnica a equipamentos existentes no mercado No último mês de Setembro, a Aichelin Brasil encerrou suas operações. Em carta aberta ao mercado, Ulrich Berger, sócio administrador da Aichelin Brasil, informa que a empresa encerrou as atividades no Brasil e agradeceu a confiança dos clientes durante os quarenta e dois anos em que atuou no mercado. Por meio da carta, Ulrich Berger informa que fechou acordo com a Seco/Warwick para atender os clientes que necessitarem de peças e serviços.

Thomas Kreuzaler, diretor Carta aberta ao mercado da Seco/Warwick, disse sobre o acordo: “Ressaltamos que a Seco/Warwick do Brasil está apta a atendê-los tecnicamente em qualquer necessidade, desde o fornecimento de peças de reposição como na execução de reformas de equipamentos existentes ou no fornecimento de equipamentos novos”.

Novidades

Perfil Térmico estará presente na GIFA 2015 na Alemanha

Empresa apresentará novo equipamento do mercado de alumínio A Termia Technology, empresa do mesmo grupo da Perfil Térmico, estará expondo na GIFA um de seus novos equipamentos do mercado de alumínio: a calha aquecida CT, apresentada ao mercado brasileiro em Setembro, na Metalurgia 2014, em Joinville (SC). Por ter resistências embutidas no refratário da calha e um eficiente isolamento térmico, o alumínio líquido é transferido sem perder nenhuma temperatura. Isso permite que o metal líquido não seja superaquecido entre a fusão e a solidificação, ou seja, reduz drasticamente a formação de borra e absorção de hidrogênio.

IFHTSE 2015

Congresso Internacional de Tratamentos Térmicos de 2015 será realizado em Veneza, na Itália Realizado pela Federação Internacional de Tratamentos Térmicos e Engenharia de Superfícies, o 22º IFHTSE será realizado de 20 a 22 de Maio de 2015 no Laguna Palace Hotel em Veneza, na Itália. Juntamente ao congresso será realizada a Conferência Europeia de Tratamentos Térmicos. Mais detalhes em www.ifhtse.org e www.aimnet.it/ht2015. htm. Em 2016, o congresso IFHTSE será realizado nos EUA.

Riveco chega ao Brasil com investimento de R$ 109 milhões

Projeto prevê unidade de concretagem, revestimento e fabricação de tubos A Riveco Generalsider SPA, empresa italiana atuante na confecção de tubos de aço, anunciou, em 22 de Agosto, a instalação de sua primeira unidade no Brasil, localizada no município de Lorena (SP). O projeto recebe apoio da Investe São Paulo, agência de promoção de investimentos e competitividade do Governo do Estado ligada à Secretaria Estadual de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia.

A planta receberá inicialmente investimentos de R$ 36 milhões para fazer concretagem e revestimento de tubos utilizados na indústria de petróleo e gás, prestando serviço tanto para a Petrobras quanto para seus fornecedores. Serão criadas 90 vagas de trabalho nesta fase, cuja operação está prevista para o início de 2015.

A partir do final de 2015 será instalada, no mesmo local, uma fábrica de tubos de aço, com investimento de R$ 73 milhões. Assim, em 2016, além de uma prestadora de serviços, a Riveco passará a ser também fornecedora de tubos, totalizando um investimento de R$ 109 milhões.

Será a primeira planta produtiva da empresa fora da Itália.

A única unidade que a Riveco possui na América Latina fica no Uruguai, onde distribui os produtos vindos da Itália. A fábrica brasileira será, portanto, a primeira planta produtiva da empresa na América Latina. A ideia é começar a produção no Brasil e considerar um plano de internacionalização.

CONTROLADOR DE POTENCIAL DE CARBONO MICROPROCESSADO Controle de potencial de carbono em atmosferas de processos industriais.

Características: - Configurável; - Entrada: sonda de zircônio/ lâmbda + termopar; - Saída de controle: relé, pulsos de 24Vcc PWM ou analógica; - Comunicação serial RS 485 MODBUS RTU; - Retransmissão: Potencial de Carbono; - Tamanho: 96 x 96 mm.

Modelo TH 2040D TH 2040ZL

Therma Instrumentos de Medição, Automação e Projetos (11) 5643-0440 www.therma.com.br Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 25

Produtos

Máquina para Tratamento Térmico 3MI

Equipada com indutor servoacionado de movimento vertical, trabalha com potência de 150 kW e produz têmpera superficial em eixos de 25,4 a 76,2 mm de diâmetro e 1000 mm de comprimento total. Adequada às normas NR-10 e NR-12, CQI –9, opera por indução e revenimento, vem com controlador com tela de toque, gera relatório de rastreamento e aceita engrenagens de até 450 mm de diâmetro. www.3mi.ind.br

Lavadora de Cesto Rotativo Grefortec

As Lavadoras de Cesto Rotativo da Grefortec possuem sistema de jatos direcionais combinados com o movimento rotativo da base, assim abrangendo todo o perímetro de lavagem, e bicos especialmente desenvolvidos para a utilização de produtos Biodegradáveis. Possuem compartimento de lavagem individualizado, com filtros e cestos para retenção de partículas e tanque independente para aquecimento do fluido. www.grefortec.com.br

Medidores de Vazão Omega Engineering

O medidor HHPT-51 é um instrumento portátil que mede e reporta a contaminação do ar. Ele registra 500 amostras na memória e a data, hora, contagem, volume da amostra, temperatura e umidade relativa de cada amostra. Os dados podem ser facilmente transferidos para um computador utilizando o cabo de interface USB. www.br.omega.com

26 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Indicador para Shot Peening Soltrat

Líquido fluorescente para avaliação de cobertura em operações de shot peening (distribuidor exclusivo). Gabarito para análise de esferas em operações de shot peening. Em acrílico, medindo 100 x 55 mm, com capa de proteção. Atende as normas AMS-S-13165, AMS2430, AMS2431 e AMS2432. www.soltrat.com.br

Polímero AntiCorrosão Heatbath Corporation

Parquench 60 é uma solução aquosa de um polímero orgânico com um nitrito que contém um inibidor de corrosão. É baixo formador de espuma e tem um aumento da resistência à infecção bacteriana. O Parquench 60 é mais rápido do que outras têmperas sintéticas na faixa de resfriamento de temperatura, superior e mais lento na fase de convecção, dando maior dureza e mais liberdade de rachadura. www.heatbath.com

Oxidação a Plasma

Isoflama

O processo de Oxidação a Plasma obtém apenas uma fina camada de óxidos estáveis. Essa camada não incrementa a dureza da superfície, mas melhora a resistência à corrosão com a redução da interação química do alumínio fundido com a superfície do aço. Esse processo é conduzido no reator de nitretação iônica por plasma com a utilização apenas do gás N2O. A Isoflama desenvolveu esse processo de oxidação a plasma para aços tipo AISI H13 e aços da marca “Dievar” e “Dac Magic.” www.isoflama.com.br

Produtos

Dispositivos Elétricos

Monitores de Temperatura

A linha Easy 9 é composta por diversos equipamentos que garantem a segurança das instalações elétricas, sendo indicadas tanto para instalações elétricas quanto para equipamentos eletroeletrônicos. Os produtos que compõem a linha são dispositivos modulares, como minidisjuntor, DR, DPS, quadro de distribuição e acessórios. Um dos destaques é o DR de 3 polos (tripolar), o qual facilita a forma de conexão e evita erros durante a instalação. www.schneider-electric.com

Os sensores CM foram projetados para monitorar continuamente a temperatura de diversos processos industriais e aplicações OEM. Robusto e de fácil configuração, apresenta as seguintes características: Faixa de temperatura -20 a 500°C; Interface digital RS232; Alarme de saída; Emissividade ajustável; Alta resolução óptica 13:1; Tipos de saídas 0-5V; Termopares tipo K ou J; Software Data Temp Multidrop. www.infratemp.com.br

Schneider Electric

Infratemp

Termopares

Quimatic Tapmatic

Phoenix TM

A Phoenix desenvolve termopares que têm sensores substituíveis. Isto significa que a base magnética (ou a garra) pode ser reutilizada, ficando a manutenção do sensor a um custo muito menor do que o termopar completo, gerando economia a longo prazo, pois a manutenção é feita no Brasil. A Phoenix TM Brasil Ltda, em conjunto com a Phoenix TM na Inglaterra, está trazendo ao Brasil sensores termopares para processos de pintura e estufas de cura. www.phoenixtm.com.br

Globar

Protetivo Anticorrosivo

Tubos e Resistências

O SO Protetivo Anticorrosivo Quimatic 40 é indicado para uso em indústrias dos mais diversos segmentos, protegendo todos os tipos de metal ao formar sobre estes uma película temporária cerosa e espessa que resiste à intempérie e oferece proteção contra corrosão. Com durabilidade média entre 06 e 12 meses, a camada protetora não sai mesmo sob as condições climáticas mais severas. Pode ser utilizado em equipamentos de grande porte em transporte ou armazenados em pátios abertos, além de outras aplicações. www.quimatic.com.br

Fibrothal

Consulte-nos: +55 19 3861-9830

www.kanthal.com

Kanthal Super

kanthal.brasil@sandvik.com

Roletes Metálicos para Fornos Sandvik Materials Technology Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 27

CSFEI - ABIMAQ

Reunião Ordinária da Câmara Setorial de Fornos e Estufas Industriais - CSFEI Principais temas abordados na reunião realizada no dia 14/10/2014, na sede da ABIMAQ, em São Paulo

O

Sr. Mateus Salzo, presidente da CSFEI, após iniciar a reunião, passou a palavra ao Sr. João Alfredo, que fez um relato sobre a Diretoria de Tecnologia da ABIMAQ e IPDMaq (Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico da Indústria de Máquinas e Equipamentos).

Durante a sua apresentação, o Sr. João Alfredo expôs o organograma da Diretoria de Tecnologia da ABIMAQ, apresentou todos os departamentos que compõem esta diretoria e ressaltou a importância dos associados manterem seus dados cadastrais e de máquinas e equipamentos atualizados.

Além dos departamentos como, por exemplo, de cursos, cadastro industrial, tecnologia, normas técnicas, dentre outros (no site da CSFEI, em biblioteca de arquivos a apresentação completa), está sob sua alçada também o departamento coordenado pelo Sr. Lourenço Righetti, que trata da NR-12.

O Sr. João Alfredo comentou que é o presidente do IPDMaq e que o instituto tem várias parcerias importantes com universidades, CNI (Confederação Nacional da Insdústria), Senai, dentre outras, e que visa o desenvolvimento tecnológico e a inovação. Falou que existem projetos em andamento, publicações, eventos que visam o setor inovar. A apresentação completa do Sr. João Alfredo encontra-se na biblioteca de arquivos, no site da câmara: www.abimaq.org.br/csfei.

O Sr. Mateus Salzo, apresentou aos presentes o colaborador

Mauricio Guaiana, do B2B, que mostrou o Portal B2B, disponível aos associados, com histórico do portal, áreas de negócios, parcerias de apoio ao associado, descontos, pesquisas em desenvolvimento, redução de despesas com campanhas digitais na web, oportunidade de máquinas e equipamentos na África, transparência de informações, parcerias, etc.

Houve um rápido bate-papo com relação ao tema e as empresas informaram que o quadro não mudou muito e que continua como na última reunião, sem grandes novidades. O Sr. Ralph Trigueiros levantou esta questão durante a reunião e o Sr. Mateus Salzo pediu que as possíveis sugestões sejam enviadas por e-mail para a Sra. Viviane Lima.

O Sr. Mateus comentou que foi distribuído aos associados da CSFEI, juntamente ao Informaq, o Jornal Em Ação do Brazil Machinery Solutions, e que na página 03 há um dado sobre importações aos EUA de todas as câmaras da Casa e, em especial da CSFEI. O Departamento de Mercado Externo da Abimaq foi consultado e foi esclarecido que fonte desta informação foi a United States Trade Commission.

Estiveram presentes na reunião: Mateus Salzo (EDG), Ralph Trigueros (Fornos Industrial Heating), Milton Vieira (Servtherm), Aparício V. Freitas (Seco Warwick), Marcelo Guiral (Metaltrend), Udo Fiorini (revista Industrial Heating), João Alfredo Sampaio (ABIMAQ), Mauricio Guaiana (B2B ABIMAQ) e Viviane Lima (ABIMAQ).

A próxima reunião ordinária está marcada para o dia 10 de Fevereiro de 2015, às 09h00. IH

O Dia Seguinte - Opinião do Presidente da ABIMAQ

Depois de uma das disputas mais acirradas e agressivas da história, o Brasil reelegeu, em 26/10/14, a presidente que comandará o nosso país por mais 04 anos. Talvez seja prematuro ou exagero afirmar que o resultado das urnas mostra um país dividido, mas é fato que a presidente terá enormes desafios pela frente, nos campos político e econômico.

No campo político, com a entrada de novos partidos, terá um congresso fragmentado e um duro trabalho pela frente de reconstruir a base de sustentação ao governo. No Senado, por exemplo, terá pela frente uma oposição muito mais qualificada.

Na economia, se o governo deseja, realmente, corrigir os graves equívocos da política atual, terá que promover um forte ajuste fiscal, reduzir os desperdícios e, já nos primeiros meses, levar ao Congresso Nacional as propostas de reformas que o país tanto necessita.

A implementação de ações rápidas e corretas, por parte do governo, que sinalizem uma convergência das forças políticas e da sociedade civil em torno de uma recuperação da economia brasileira contribuirão para retomar a confiança dos empresários e da sociedade como um todo e, consequentemente, recolocar o país em um ciclo virtuoso de retomada dos investimentos. Apesar dos enormes desafios, entende28 Industrial Heating - Out a Dez 2014

mos que a presidente eleita terá condições de promover as reformas estruturais que tanto o Brasil necessita e pode fazê-las.

Temos grandes oportunidades pela frente e estamos convictos de que ainda dá tempo. Acreditamos ser possível fazer do Brasil um país mais justo e desenvolvido, com uma indústria forte, que produz bens de alto valor agregado.

Reconhecemos que o atual governo obteve resultados expressivos no que diz respeito às políticas sociais e que também implementou medidas pontuais que foram capazes de minimizar a perda de competitividade do nosso setor, principalmente durante a crise que se abateu sobre o mundo no final de 2008. Nós, da ABIMAQ, temos feito e vamos continuar fazendo a nossa parte, apresentando propostas ao atual governo e à presidente eleita.

Mais uma vez, temos a grande oportunidade de deixarmos de ser o país das oportunidades perdidas e a ABIMAQ continuará contribuindo e cobrando para fazermos do Brasil um país verdadeiramente desenvolvido.

Carlos Buch Pastoriza, presidente da ABIMAQ / SINDIMAQ

ABM

ABM WEEK: O Maior Evento do Setor Minerometalúrgico da América Latina Serão 13 Eventos Realizados Juntos no Riocentro (RJ), de 17 a 21 de Agosto de 2015

J

untando a força e a sinergia de seus eventos anuais, a Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração - ABM realizará, em 2015, o maior evento técnico-científico da América Latina nas áreas de mineração, metalurgia e materiais.

O ABM WEEK ocorrerá no período de 17 a 21 de Agosto, aglutinando no mesmo local 12 eventos tradicionais da Entidade: o 70º Congresso Anual, 52º Seminário de Laminação, 46º Seminário de Aciaria, 45º Seminário de Redução, 16º Simpósio de Minério de Ferro, 3º Simpósio de Aglomeração, 34º Seminário de Logística, 36º Seminário de Balanços Energéticos, 30º Encontro de Gases Industriais, 19º Seminário de Automação & TI, 15º Enemet e 6º Seminário de Trefilação, além do 12º Seminário Brasileiro de Aço Inox em parceria com a Abinox - Associação Brasileira de Aço Inoxidável.

“Faz parte do DNA de nossa entidade, que está completando 70 anos, inovar sempre. Com esta iniciativa, estamos não só unificando como fortalecendo e trazendo mais conhecimento a toda cadeia minerometalúrgica e de materiais”, afirma o diretor executivo da ABM, Horacídio Leal Barbosa Filho.

O ABM WEEK será realizado no Riocentro, na cidade do Rio de Janeiro, com a expectativa de atrair cerca de 3.000 pessoas da indústria e da academia, do país e do exterior. “Será um campo fértil em termos de troca de conhecimento, networking, geração de negócios e visibilidade para todos que participarem”, complementa o diretor da ABM. Aristidis Betzios, diretor executivo de vendas da Danieli do Bra-

sil, apoia a iniciativa e elogia a opção pelo Rio de Janeiro, “que está mais bem preparado para receber um evento deste porte”. Segundo ele, será sem dúvida o maior evento com conteúdo tecnológico do setor e um grande desafio para a ABM. O executivo apontou como principal ponto positivo a possibilidade de poder concentrar as tecnologias das três áreas em um só evento de alto padrão. “Com isso, atrairemos um público maior e mais qualificado”, frisou.

Também apoiando a iniciativa, Luiz Paulo Ribeiro, gerente de marketing e vendas da Surface Chemistry AkzoNobel, disse que vai racionalizar custos e logística, além de ter uma exposição maior perante os clientes. “Desde 2012 patrocinamos o simpósio de minério de ferro, mas gostaríamos de ter uma presença maior em outros eventos da ABM. Esta será uma grande chance de ampliarmos os contatos e divulgarmos nossa marca”.

Quem quiser participar do ABM WEEK com apresentação de trabalhos, já pode inscrever sua contribuição no site: http://www. abmbrasil.com.br/abmweek2015/trabalhos/#chamada-trabalhos.

Serviço ABM WEEK De 17 a 21 de Agosto de 2015 Local: Riocentro - Estrada dos Bandeirantes, 8626, Jacarepaguá, Rio de Janeiro (RJ) Site: www.abmbrasil.com.br/abmweek2015 Telefone: (11) 5534-4333 IH

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 29

SAE Brasil

Construindo o Caminho para a Engenharia do Futuro

O Trajeto passa pela União Permanente de Esforços da Universidade e Indústria, com Foco na Inovação

N

a 11ª etapa da Fórmula SAE Brasil, que aconteceu de 17 a 19 de Outubro, em Piracicaba (SP), a adrenalina subiu tal como nas provas da Fórmula 1. Para os jovens das 37 equipes inscritas na competição estudantil de engenharia este ano, uma delas vinda da Itália, estreante na prova brasileira, subiu ainda mais do que para os pilotos profissionais. Eles enfrentaram o desafio de ver seus projetos sobre rodas em testes de resistência na pista e passar pelo crivo de avaliações severas de engenheiros especialistas na matéria.

Tento aqui explicar a importância imensurável desse programa para a formação dos nossos futuros engenheiros nesses tempos de competitividade acirrada. Porque projetos de engenharia para o atendimento às novas demandas da sociedade precisam se materializar com inovações em velocidade cada vez maior, e não será assim se não houver investimento de empresas e universidades interessadas no fomento.

A SAE Brasil-Petrobras de Fórmula SAE não é competição de velocidade como a F1. É uma atividade extracurricular de valor extraordinário, um incentivo, e, acima de tudo, capacitação de melhoria para a formação de futuros profissionais de engenharia. É também oportunidade rara para esses jovens realizarem um projeto de veículo de competição e aplicarem conhecimentos adquiridos em sala de aula (design, planejamento, execução e construção), além de outros tantos que, em geral, ficam de fora da grade escolar, mas não dos programas estudantis da SAE Brasil. Falo aqui de aspectos relacionados à concepção de produto, como marketing e estratégias de captação de patrocínio, os quais serão exigidos pelo mercado mais tarde, quando os estudantes se tornarem profissionais. É exercício e pontuação de etapas de projeto e provas estáticas e dinâmicas, com apresentação, design e custos. Todos os car30 Industrial Heating - Out a Dez 2014

ros passam obrigatoriamente por rigorosa inspeção de segurança para afastar riscos à integridade física das equipes e de pilotos durante as provas dinâmicas. Ruído e freios são checados criteriosamente para então os carros serem liberados para a etapa de provas dinâmicas, em que são avaliados os itens aceleração, skid pad e autocross.

Acompanho as provas a cada ano e, mesmo com as mudanças, posso ver com alegria que as equipes chegam mais preparadas para superar as etapas da competição, que inclui carros a combustão e elétricos.

Sim, elétricos. No último dia, a etapa decisiva do enduro põe à prova a durabilidade e robustez dos projetos que, ao final, ainda serão avaliados quanto à eficiência energética, um requisito indispensável para qualquer veículo nos dias de hoje.

Não por outro motivo incluímos a categoria elétrica nas competições da SAE Brasil, com provas específicas diferentes da categoria combustão, como o rain test. O Fórmula elétrico não precisa ser testado em relação ao ruído e, em vez de Km/l, medimos os Kw (quilowatts) consumidos pela bateria. A categoria começou em 2011, no Brasil, com a demonstração de um Fórmula construído pela FEI, alimentado por várias baterias de celulares, pois na época ainda era um desafio comprar as de lítio-ion no Brasil. O carro conseguiu rodar algumas voltas perante o público do último dia de competição daquele ano, em um pequeno trecho, provando a factibilidade da categoria que estreou em 2012 com apenas quatro equipes.

Saímos na frente da própria FIA ao lançar a categoria elétrica nas nossas competições estudantis, que realizou em setembro último, em Beijing, China, sua primeira prova com carros elétricos, vencida pelo brasileiro Lucas di Grassi. Depois de superar todos os recordes de pontuação alcançados por uma equipe de Fórmula SAE no mundo, a equipe Unicamp E-racing, campeã da Fórmula SAE Brasil 2013, levou o título na estreia da ca-

Ricardo Takahira

tegoria nos EUA, em Lincoln (Nebraska), conquistando quase todos os prêmios.

O desafio, agora, é trazer outras equipes ao mesmo nível de competitividade. A continuar o surpreendente aumento no número de equipes da categoria elétrica na competição - de quatro em 2012 para oito em 2014 -, em breve faremos frente às competições europeias, há muito mais tempo nas categorias combustão, elétrica e híbrida.

O domínio multidisciplinar alcançado pelos estudantes é incontestável e vem ao encontro da realidade observada na indústria automobilística, de times cada vez mais complexos e formados por especialistas em freios, suspensão dinâmica veicular, calibração, elétrica eletrônica, entre outras áreas, e agora também em tecnologia da informação.

Acreditamos firmemente que o caminho para a engenharia preparada para as demandas do futuro passa pela união permanente de esforços da universidade e indústria, com foco nos programas estudantis comprometidos com a inovação e sua dinâmica. IH Ricardo Takahira é juiz da Comissão Técnica-Veículos Elétricos da Competição SAE Brasil-Petrobras de Fórmula SAE.

Panorama Legal Luis Felipe Dalmedico Silveira | felipe@mtcadv.com.br

Contratos e Aplicação de Políticas de Compliance e Governança Corporativa

P

or diferentes razões, as empresas têm desenvolvido e contribuir com qualquer atividade que se utilize de trabalho escravo concebido políticas de compliance, bem como adotado ou desrespeite o direito dos trabalhadores. Também podem exigir de práticas internacionalmente consagradas de governanseus parceiros a comprovação da obtenção de certificados de qualiça corporativa. Compliance e governança são ferradade ambiental, evitando, assim, ainda que indiretamente, estimular mentas importantes de ética empresarial – e descobriua prática de atividades poluidoras.

-se, não de agora, que atuar eticamente no mercado gera benefícios Note que, para cada contrato celebrado pela empresa, há um risco não só ao meio em que a empresa atua, mas também para si própria. ético ou social embutido, de um modo ou de outro, na atividade dele Compliance deriva do verbo to comply. A ideia por de trás do termo resultante. Pense, por exemplo, a que riscos estão submetidas as demais é a de cumprimento de normas internas concebidas pela própria organipessoas, caso se opte pela contratação de um transporte a ser realizado zação, bem como de normas externas, independentemente de sua fonte por empresa que não preenche todas as exigências de caráter regulatório (lei, regulamentos, portarias, entre ouincidente sobre esta atividade. Reflita, tros). Já governança corporativa está ainda, sobre todas as alternativas a que ligada à noção de transparência, resum representante comercial pode apeSomente conceber e idealizar ponsabilidade e “bom governo”. lar com o intuito de obter um contrato políticas de compliance e É claro que somente conceber para a empresa que representa. e idealizar políticas de compliance Pense, por fim, sobre a destinagovernança não é suficiente e governança não é suficiente. É ção que um cliente poderá conferir preciso aplicá-las. E uma das formas à matéria-prima que lhe é fornecida mais eficazes de implementar algupor meio de um contrato de venda. mas dessas políticas é justamente por meio de contratos.

Em todos esses casos, há possíveis implicações éticas ou legais, a deOs contratos, embora isso nem sempre seja visível, constituem pender de como a atividade objeto de cada um daqueles contratos o instrumento pelo qual as empresas exploram e desenvolvem sua pode ser executada. atividade econômica. Quando uma empresa vende um bem ou presOs contratos, assim, podem constituir o meio mais fácil e eficaz ta um serviço, bem como quando adquire uma matéria-prima ou é para correção e prevenção dessas possíveis distorções. IH beneficiária de um serviço, ela o faz por meio de um contrato. Portanto, é por meio de contratos que as empresas atuam no mercado – e Luis Felipe Dalmedico Silveira é sócio da MTC Advogados, bacharel é igualmente por meio deles, portanto, que pode atuar eticamente. em Ciências Jurídicas e Sociais pela Pontifícia Universidade Católica de Desse modo, as empresas podem implementar políticas de étiCampinas, com pós-graduação em Direito Privado pela FGV e em Direica empresarial ao, por exemplo, negociarem e fazerem constar em to Contratual pela PUC - SP, cursos de “Introdução à Economia”, “Teoria seus respectivos contratos com fornecedores a obrigação de que lhe Econômica dos Contratos” e “Economia Aplicada ao Direito”, todos misejam apresentados comprovantes de pagamento de salários e de renistrados pela FGV, bem como cursos na área de “Mergers & Acquisicolhimento dos encargos incidentes sobre a folha, de modo a não tions” (Fusões e Aquisições) pela Georgetown/Lex Mercator.

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Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 31

Integração Empresa-Universidade Alisson Duarte da Silva | alissonds@ufmg.br

E

GUI - A Interação GovernoUniversidade-Indústria

ntende-se por “alta tecnologia” toda a engenharia baseada em conceitos de fronteira, ou seja, que contém inovações tecnológicas. Especialmente nos tempos atuais, com intensa globalização econômica, o desenvolvimento de alta tecnologia é considerado uma área estratégica na promoção eficiente da economia nacional. Essa condição pode assegurar uma capacidade competitiva internacionalmente. Sendo assim, quais seriam os fatores-chaves que afetam o desenvolvimento de altas tecnologias?

Nos anos 80, os pesquisadores Henry Etzkowitz e Loet Leydesdorff apresentaram nos Estados Unidos o fenômeno definido como Tríplice Hélice (Triple Helix). Eles tinham como objetivo tentar explicar os princípios de um modelo base na promoção do empreendedorismo, do crescimento global e da inovação, seja em nível nacional ou internacional. Mostraram, portanto, que o modelo da Tríplice Hélice retrata de forma integrada e detalhada o processo de inovação como resultante da relação complexa e dinâmica de experiências nas áreas de ciência, tecnologia, pesquisa e desenvolvimento nas universidades, nas empresas e nos governos, em uma espiral de “transições sem fim”.

Existem três tipos básicos de configurações do modelo da Tríplice Hélice em todo o mundo. Um desses tipos considera que os elementos “indústria” e “universidade” existem de maneira independente e sem interação. Nesse caso, o “governo” desempenha um papel dominante de intermediação, assegurando a maior parte das ocorrências de relações entres os setores (Fig. (a)). Existe um consenso de que esse primeiro modelo reflete a situação em países que formaram a União Soviética e em alguns países da América Latina. No Brasil, não é difícil constatar que a grande maioria dos projetos envolvendo universidade e indústria é impulsionada por leis e incentivos públicos, como já discutido nesta coluna em edições anteriores.

Outro tipo do modelo em questão estabelece uma relação mútua entre todos os elementos (Fig. (b)) sem, no entanto, influenciar na geração de novas ideias, na criação de inovações e no desenvolvimento de altas tecnologias. Pode-se dizer que este modelo é típico de uma sociedade como a dos Estados Unidos, estabelecendo relações entre diferentes esferas, sendo que cada uma exerce um papel independente e focado em sua própria área, não refletindo de

Governo

Indústria

fato os benefícios das relações entre eles.

Por último, um terceiro modelo da Tríplice Hélice enxerga os seus elementos em estreita cooperação, não distinguindo a importância de cada esfera (Fig. (c)). O consenso, desta vez, estabelece esse modelo como típico da Europa e de países que demonstram um rápido crescimento econômico. Alguns incluem também os Estados Unidos nesse modelo.

A caracterização de um destes três sistemas para uma determinada sociedade depende não somente das metas estabelecidas nas áreas da ciência e da pesquisa e desenvolvimento, mas também da situação política e socioeconômica do país. O primeiro modelo, apresentando apenas um elemento dominante, é geralmente mais apropriado a países com grande influência das autoridades, nos quais o governo define as prioridades no desenvolvimento industrial e fornece ferramentas financeiras para isso. O segundo modelo, definindo as esferas institucionais separadas entre si, é aplicável a países com grande população e complexo sistema de institucionalização, como federações e confederações. Esse modelo permite uma boa gestão de investimentos, sendo alocados satisfatoriamente na indústria e na academia. Finalmente, o terceiro modelo, dispondo os elementos de maneira sobreposta, propicia o maior grau de cooperação entre as suas esferas. É típico de países com ambientes econômico e político estáveis e comercialização internacional incentivada e livre de impedimentos. Essa última forma de Tríplice Hélice facilita a solução de todos os problemas na implementação de inovações via comunicação e negociação.

Na promoção do desenvolvimento de alta tecnologia, baseada no modelo com elementos sobrepostos, é essencial que cada esfera desempenhe o seu papel de maneira a interagir com as outras. Com relação ao Brasil, não chegamos lá ainda. O aprimoramento do sistema passa, necessariamente, pela ação empresarial em investir e acreditar em projetos junto às universidades, sem a necessidade de mediação e/ou incentivo por parte do governo. IH Alisson Duarte da Silva é professor adjunto do Departamento de Engenharia de Materiais da UFMG e de Engenharia Mecânica da PUC Minas.

Agente Sul-Americano das empresas SORBIT Valji D.O.O. (cilindros de laminação) e JMatPro (simulação e previsão de propriedades de materiais).

Governo

Governo

Universidade Universidade

Indústria Indústria

(a)

Universidade (b)

Modelos da Tríplice Hélice: (a) um elemento dominante; (b) relações mútuas; e (c) elementos sobrepostos

32 Industrial Heating - Out a Dez 2014

(c)

Pesquisa e Desenvolvimento Marco A. Colosio | marcocolosio@gmail.com

A

Pesquisa e Desenvolvimento e Inovações Tecnológicas

s empresas que buscam inovações tecnológicas associadas com P&D em instituições de pesquisas confrontam as mais diversas dificuldades, desde a identificação do tema até capacidade técnica e recursos.

Porém, a preparação da documentação do termo de cooperação técnico científica ou contrato de P&D com a instituição de pesquisa é uma das etapas mais desgastantes; cláusulas jurídicas devem ser analisadas e acordadas entre as partes e é neste sentido que começam as discussões homéricas.

Parte do problema está associada ao desacoplamento entre os departamentos técnico e jurídico que atuam dentro de uma empresa, que se comportam como repartições independentes, dificultando o fluxo de informações e a conclusão do tema. Este cenário se agrava quando a instituição de P&D é pública e segue regras comuns e estabelecidas pela União. Citarei diversos problemas enfrentados no dia a dia, como, por exemplo, a começar pela linguagem jurídica diferentemente da técnica, requerendo uma análise criteriosa na avaliação de documentos e o caráter defensivo da sua escrita, a qual se protege na íntegra dentro da esfera cível as partes envolvidas.

Outro ponto de discussões se dá pela abordagem dos direitos autorais de patente e os royalties de exploração direta da criação protegida ou licença para exploração por terceiros, por exemplo.

Normalmente, a partilha de 50% dos direitos entre as partes é a mais comum, todavia as contribuições técnica e física e os financiamentos do projeto são usados como argumentação para favorecer um dos lados no sentido de ter um maior montante do total desta partilha.

Nestas discussões, ainda é considerada uma parte adicional, normalmente 3%, ao órgão público fomentador do estudo, quando existe.

Mais um ponto de debate está no acesso de informações confidenciais de ambas as partes para condução do estudo, como normas, procedimentos, arquivos e banco de dados, as quais serão protegidas por cláusulas que impõem penalidades e manutenção do sigilo que pode considerar períodos indeterminados, para a restrição da circulação das informações confidenciais, sendo elas estritamente às pessoas que tiverem necessidade de conhecê-las para atingir os objetivos referidos no preâmbulo do estudo e, ao seu fim, considerar a devolução na íntegra de todo material utilizado durante sua condução.

Ainda neste campo, a utilização livremente do conhecimento gerado para fins de publicação, bem como em atividades de ensino e pesquisa é um obstáculo para os objetivos das instituições que têm foco e metas para divulgação e publicação de artigos técnicos, comum dentro de centros de P&D. Saindo da esfera jurídica, iniciam-se as discussões trabalhistas das condições de acesso de pessoas nas dependências das partes sem que configure vínculo trabalhista e implique na vulnerabilidade da empresa e instituição quanto a acionamentos jurídicos posteriores, também são considerados os seguros que podem cobrir esta questão e, por fim, as responsabilizadas civis do acordo.

A segurança, no sentido da integridade física dos participantes durante a condução do estudo, também é considerada nas cláusulas, regulamentando os treinamentos e exigindo o conhecimento de procedimentos de melhores práticas que inibem qualquer situação insegura na condução da pesquisa dentro da empresa e

instituições. Dentre este universo de itens, ainda resta o acordo comercial que rege as regras dos interesses estratégicos e contratuais, como forma de pagamento, logísticas e período de validades.

Em vista de todo este cenário, ainda existem empresas que, por opção ou necessidade, conduzem temas de P&D totalmente na informalidade, mas se beneficiando da rapidez na implementação de inovações, colocando em xeque aqueles que seguem todos os requisitos e acumulam perdas de tempo em documentos, e é neste ponto que podemos pensar e fazer uma pergunta no sentido de ter um contrato para todos os tipos de P&D, ou seja, desde as mais simples, curta duração e baixo impacto nos negócios, para aqueles mais longos e estratégicos para as empresa. Não é uma resposta fácil, mas um bom senso pode nos ajudar nestes casos. IH Marco A. Colosio é diretor da Associação e Atividades Estudantis da SAE Brasil. Chairperson do Simpósio SAE Brasil de Materiais Novos e Nanotecnologia. Engenheiro metalurgista e doutor em Materiais pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - USP, professor titular do curso de Engenharia de Materiais da Fundação Santo André, lecionando diversas disciplinas na área da Metalurgia. Colaborador e associado da SAE Brasil, com mais de 29 anos de experiência no setor automotivo nos campos de especificações de materiais, análise de falhas e inovações tecnológicas.

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Indução Edison da Cunha Almeida | edison@unicaconsulting.com.br

Componentes do Aquecimento por Indução de Tratamento Térmico - Parte I

O

aquecimento por indução de peças metálicas para efeito de tratamento térmico é, hoje, largamente utilizado e é composto de cinco elementos básicos (Fig. 1.).

1. Conversor estático de frequência; 2. Bobina de indução ou indutor; 3. Sistema de controle eletrônico (PLC /CNC); 4. Sistema de posicionamento e movimentação da peça obra; 5. Sistema de recirculação da água de resfriamento.

Vamos tratar neste artigo do principal elemento, que é o conversor estático de frequência ou gerador de potência, como é popularmente conhecido.

Com a invenção dos componentes semicondutores foi possível a criação de geradores estáticos de frequência que transformam a energia elétrica da rede, de tensão e frequência fixas em uma potencia controlada e de maior frequência, como veremos a seguir.

Abaixo, temos um circuito elétrico básico que mostra um conversor típico em que a tensão de entrada em frequência de rede de 60Hz é primeiramente retificada através de uma ponte de diodos ou tiristores, em corrente contínua e, em seguida, novamente alternada através de um oscilador a tiristores (SCR) ou transistores (IGBT/Mof-Fet) para uma frequência mais alta em níveis que desejamos, de acordo com o processo de aquecimento no qual será aplicada. Normalmente, são utilizados transformadores isoladores para se ter um separação entre a rede elétrica e o indutor onde se produz o Entrada de energia

aquecimento para maior segurança.

Essa conversão de energia é feita de modo controlado, hoje através de sistemas microprocessados, obtendo-se dessa forma uma variação de tensão e potência de saída desde 10% a 100%, de forma contínua, ajustável e regulada mesmo sob variação da tensão da rede.

Esses conversores estáticos têm várias configurações, sendo principalmente o conversor tipo série e o tipo paralelo. Cada um deles tem suas vantagens e desvantagens dependendo da aplicação. Portanto, antes de se especificar um conversor deve-se primeiramente determinar as condições de uso e processo, de forma a se escolher a melhor opção que proporcionará um ótimo controle de processo e uma maior eficiência energética.

Os equipamentos mais modernos têm um rendimento de conversão de energia bastante elevado da ordem de 95% e, quando utilizados de forma correta, em conjunto com os indutores, têm um alto rendimento, diminuindo os custos de operação.

Atualmente, os conversores estáticos de frequência têm potência desde 1kW até 20MW, e dependendo da potência e frequência em que irão operar utilizam componentes eletrônicos distintos.

Nos conversores de baixa frequência, ou seja, de 60Hz até 10kHz, ainda são utilizados os tiristores (SCR) com vantagem econômica, porém, com o aperfeiçoamento dos módulos IGBT esses passaram a ser largamente utilizados.

Nas frequências acima de 10kHz e até 100kHz se utilizam os módulos IGBT devido à sua capacidade de chaveamento em

altas frequências.

Nas frequências superiores são utilizados transistores Mos-Fet que permitem chaveamento a frequências de 450kHz ou superiores e este é o limite nas aplicações mais comuns de aquecimento por indução.

Frequências acima de 450kHz e na faixa de MHz são utilizadas em casos especiais

Fig. 2. Tiristor (SCR)

Fig. 3. Módulo IGBT

Painel de controle

Conversor estático

Fig. 4. Módulo MOSFET Circuito tanque Indutor

Estação de trabalho

Unidade de recirculação de água

Fig. 1. Diagrama de blocos de um sistema típico

34 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Fig. 5. MOSFET tipo TO case

Indução Edison da Cunha Almeida | edison@unicaconsulting.com.br Entrada de energia

Inversor de alta frequência

Retificador

Bobina indutora

Carga

Aquecimento Corrente alternada da rede

Corrente contínua

Corrente alternada de alta frequência

Campo magnético de alta frequência

Fig. 6. Circuito típico do gerador estático de frequência

Fig. 7. Construção típica de um conversor estático de frequência

onde a corrente de penetração tem que ser muito pequena, ou seja, aquecimento extrassuperficial, contudo os conversores estáticos para essas frequências ainda têm custo muito elevado, não se justificando para aplicações simples de tratamento térmico. Nesse caso, ainda são utilizados geradores a válvula termo iônica que permitem frequências de até 5MHz. Ao lado (Fig. 6) temos um circuito elétrico básico que mostra um conversor típico onde a tensão de entrada em frequência de rede de 60Hz é primeiramente retificada através de uma ponte.

A Fig. 9 mostra o uso dos diversos tipos de componentes eletrônicos para chaveamento de acordo com a frequência do conversor, contudo, devido ao crescente avanço nas tecnologias de desenvolvimento e fabricação desses componentes há uma mudança progressiva nessa tabela.

Nos processos de têmpera e revenimento por indução mais comuns são utilizadas potências que variam normalmente entre 15kW e 350kW e frequências entre 3kHz e 450kHz. Nessa faixa se concentram 80% dos casos. Muitos são os fabricantes desses conversores e cada um possui sua própria técnica e especialidade, porém, os preceitos físicos básicos são válidos para todos e devem ser conhecidos e explorados antes de se fazer a escolha.

Vamos imaginar uma aplicação de aquecimento para têmpera de um eixo cilíndrico onde se quer fazer o processo com aquecimento do comprimento total e com determinada profundidade de camada tratada. Nesse caso se encontrou, através de cálculos prévios, a necessidade de 100kW de potência na peça e uma frequência de 50kHz. Devemos, então, adicionar agora todas as possíveis perdas no indutor e na transmissão de potência até a saída do conversor estático, chegando-se na potência nominal necessária. Usualmente se determina esse cálculo a uma condição de utilização de 80 a 85%, de capacidade total, de forma que sempre tenhamos uma folga para casos extremos de necessidade.

No caso de considerarmos 100kW na peça e um rendimento da bobina indutora de 80%, uma perda de transmissão do conversor até a bobina da ordem de 10% e o coeficiente de utilização de 85% devemos escolher um conversor estático de 163kW de potência máxima ou o modelo mais próximo dessa especificação.

Pmáxima= Potência necessária na peças rendimento bobina x utilização x perdas transmissão Pmáxima = 100/ 0.85 x 0.80 x 0.90 = 163 kW

Fig. 8. Têmpera progressiva por indução

Potência Eletrônica

1.000 kW 100 kW

r sto Tiri R ) (SC

Transistor IGBT

10 kW 1 kW 10 Hz

100 Hz

1 kHz

10 kHz

Transistor MOS FET Gerador a Válvula

100 kHz

Frequência

Fig. 9. Tabela de componentes X frequência do gerador

1 MHz

Uma vez escolhido o conversor correto, podemos passar para os outros itens de nosso sistema, e um dos fatores mais importantes para a operação e manutenção dos conversores estáticos de frequência é o seu resfriamento, que é necessário para eliminar o calor gerado nos componentes eletroeletrônicos internos. Principalmente em locais com temperatura ambiente elevada temos que prever um sistema de refrigeração adequado para o equipamento escolhido. Esse resfriamento também será utilizado para o circuito tanque e em alguns casos para a própria bobina de aquecimento. Esse dimensionamento deve obedecer determinadas regras básicas que trataremos em outra oportunidade.

Os demais elementos do sistema de aquecimento por indução para Tratamento Térmico são igualmente importantes e requerem cuidados em seu dimensionamento. Serão, portanto, descritos e explicados na segunda parte deste artigo para a próxima edição da revista. IH Edison da Cunha Almeida é engenheiro eletrônico e possui especialização em Eletrônica de Potência Aplicada a Conversores Estáticos. Com mais de 38 anos de experiência em equipamentos e processos de aquecimentos por indução, foi executivo em multinacionais do ramo. É sócio diretor da Única Consulting Representações Ltda.

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 35

Inovar-Auto Carina Leão | carina.leao@inventta.net

Inovar-Auto: Dispêndios com Insumos Estratégicos e Ferramentaria

F

oi publicada em 24.09.2014 a portaria nº 257/2014, que dispõe sobre os procedimentos a serem observados em relação aos dispêndios com insumos estratégicos e ferramentaria, e o respectivo tratamento das informações a serem prestadas no âmbito do Inovar-Auto.

A portaria dispõe que deve ser entendido como insumos estratégicos toda matéria-prima, partes, peças e componentes utilizados na fabricação e incorporados fisicamente aos veículos1, e como ferramentaria o ferramental, específico por tipo de peça e acoplado a uma máquina, usado para estampar ou injetar autopeças destinadas ao processo de fabricação dos veículos1.

A nova portaria determina que as informações dos valores e as demais características dos produtos fornecidos nas operações de venda de insumos estratégicos e de ferramentaria deverão ser entregues: 1. De forma consolidada, por estabelecimento fornecedor a estabelecimento adquirente, nos termos dos Anexos I (declaração consolidada da parcela dedutível) e III (parcela dedutível), até o dia 15 do mês subsequente ao do fornecimento, no caso do fornecedor de insumos estratégicos e ferramentaria para as empresas habilitadas ao Inovar-Auto; A informação deve ser enviada por meio de arquivo digital com assinatura digital do contribuinte ou seu representante legal, ao Sistema de Acompanhamento do Inovar-Auto. Na hipótese do sistema estar inoperante, as informações deverão ser encaminhadas ao adquirente, excepcionalmente, por meio de declaração em papel com assinatura do contribuinte ou seu representante legal, conforme Anexo I (declaração consolidada da parcela dedutível).

Após recuperação da falha, o fornecedor deverá verificar a situação das eventuais inconsistências geradas e tomar as providências para a correção no sistema.

Para correção de omissão ou de prestação de informações incorretas no cumprimento dessa obrigação estas poderão ser corrigidas pelo declarante até o último dia útil do terceiro mês-calendário subsequente àquele em que foram prestadas, afastando a aplicação de multas.

Salienta-se que as Notas Fiscais de devolução de insumos estratégicos e ferramentaria emitidas pelo estabelecimento adquirente comporão o Anexo I (declaração consolidada da parcela dedutível), reduzindo o valor da somatória das Notas Fiscais emitidas pelo estabelecimento fornecedor. Esse procedimento será realizado no mês de registro da Nota Fiscal de devolução, exceto se o valor total das Notas Fiscais for negativo, caso em que será realizado em mês posterior. As parcelas dedutíveis das Notas Fiscais de devolução deverão ser subtraídas do total da parcela dedutível apurada.

2. Por fornecimento, por meio do preenchimento do Código de Situação Tributária (CST) na Nota Fiscal de fornecimento à empresa adquirente, no caso do fornecedor de insumos estratégicos e ferramentaria para as empresas habilitadas ao Inovar-Auto.

Destaca-se que o Decreto nº 7.819/2012 (regulamenta o Inovar-Auto) dispõe que ato do Ministro de Estado do Desenvolvimento,

36 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Indústria e Comércio Exterior poderá estabelecer, nas hipóteses que especificar, procedimentos alternativos em relação ao cumprimento da obrigação de informar aos adquirentes, nas operações de venda, os valores e as demais características dos produtos fornecidos.

Assim, o procedimento (itens 1 e 2) acima mencionado poderá, alternativamente, ser realizado por meio de: 1. Confirmação das informações prestadas pela empresa habilitada ao Inovar-Auto no Sistema de Acompanhamento do Inovar-Auto, e preenchimento das informações faltantes, no período do dia 16 ao dia 20 do mês subsequente ao do fornecimento; 2. Preenchimento do Código de Situação Tributária (CST) na Nota Fiscal de fornecimento à empresa habilitada ao Inovar-Auto, para as microempresas e empresas de pequeno porte.

O fornecedor de insumos estratégicos e ferramentaria deve manter registro mensal que permita a verificação detalhada das informações nos termos dos Anexos I (declaração consolidada da parcela dedutível), II (memória da declaração consolidada) e III (parcela dedutível). Os registros poderão ser solicitados, em qualquer tempo, pela Secretaria da Receita Federal do Brasil do Ministério da Fazenda e pelos demais órgãos responsáveis pela fiscalização do Inovar-Auto.

As empresas habilitadas ao Inovar-Auto devem manter sob sua guarda, pelo período decadencial, os documentos comprobatórios da parcela dedutível e os demais definidos no Termo de Compromisso.

A empresa habilitada ao Inovar-Auto na modalidade produtora no País deverá apresentar, trimestralmente, até o último dia do segundo mês subsequente ao término do trimestre, no Sistema de Acompanhamento do Inovar-Auto, relatório2 dos dispêndios realizados. As empresas habilitadas nas outras modalidades, caso realizem dispêndios com insumos estratégicos e ferramentaria no País, deverão adotar o mesmo procedimento.

E, finalmente, houve alterações à portaria MDIC nº 113/2013, dentre elas, para determinar que, excepcionalmente, para a habilitação válida de 1º de Junho de 2014 até 31 de Maio de 2015, a metodologia de cômputo dos valores e características dos produtos (procedimentos para cômputos de valores, comprovação, acompanhamento e definição dos bens) constará de Termo de Compromisso Aditivo.

O disposto na portaria aplica-se aos dispêndios realizados com insumos estratégicos e ferramentaria desde 1º de Outubro de 2014. IH Referência [1] Veículos de que trata o Anexo I do Decreto nº 7.819/2012; [2] Regulamentação específica definirá os termos dos relatórios trimestrais.

Carina Leão é graduada em Direito com especialização em Gestão Corporativa de Tributos. Coordenadora de projetos da Inventta+bgi, atuando há mais de cinco anos com a gestão da inovação tecnológica em empresas de grande porte, principalmente no setor automotivo. Atua na coordenação das atividades do Grupo de Estudos Especial de Inovação (GTE Inovação) na AEA.

Siderurgia Antonio Augusto Gorni | agorni@iron.com.br

T

A Manufatura Aditiva Mostra suas Armas

écnicas baseadas na deposição, fusão seletiva e união de camadas de materiais pulverizados para fabricar objetos a partir de dados de modelos tridimensionais não são exatamente novas. Essa abordagem evita o desperdício de material associado aos processos convencionais de manufatura, geralmente baseados na remoção de material a partir de um semiproduto inicial, além de dispensar o uso de moldes e matrizes. Tais técnicas já vêm sendo desenvolvidas há mais de trinta anos, tendo recebido nomes diferentes ao longo do tempo, tais como prototipagem rápida, manufatura rápida e, mais recentemente, impressão tridimensional ou manufatura aditiva. Sua evolução permitiu que, há aproximadamente quinze anos atrás, surgissem as primeiras empresas oferecendo serviços de prototipagem rápida ou mesmo manufatura em pequena escala.

Os fundamentos da manufatura aditiva não mudaram muito desde então, mas sua evolução não cessou, tornando-a cada vez mais acessível, inclusive ao grande público. Praticamente todo dia surgem registros sobre o uso dessa técnica nas mais variadas aplicações, tais como autopeças, turbinas para aviões a jato, brinquedos, drones, implantes cirúrgicos e até mesmo alimentos. Por exemplo, a Boeing já fabrica mais de 200 componentes em dez plataformas usando manufatura aditiva. Esse novo processo pode ser a chave para uma terceira revolução industrial, na medida em que ele poderia viabilizar a total descentralização da manufatura. A verdade é que ninguém sabe exatamente as futuras implicações decorrentes da manufatura aditiva, mas todos estão fazendo apostas sobre elas.

O novo processo já ganhou destaque suficiente para criar preocupações nas empresas que produzem peças através de processos tradicionais, como os baseados na metalurgia do pó, fundição, forjamento e usinagem. Mas, por enquanto, as limitações operacionais da manufatura aditiva - como sua baixa velocidade e limitações no tamanho das peças que podem ser produzidas - ainda a restringem a aplicações bem específicas, geralmente com formato bastante complexo. Curiosamente, ela já vem sendo usada para aumentar a competitividade desses processos tradicionais. Por exemplo, na confecção de modelos e moldes para fundição, ou de matrizes de estampagem destinadas à fabricação de protótipos ou peças em pequenas séries.

No caso específico dos aços, o atual estágio da manufatura aditiva só justifica seu uso comercial no caso de ligas exóticas, onde os benefícios da minimização de seu descarte são muito significa-

tivos. Ainda assim, nem todas elas são compatíveis com esse processo, que geralmente usa um feixe de laser ou de elétrons sob alta potência para fornecer a energia necessária para fundir o material pulverizado. De maneira geral, quanto melhor a soldabilidade da liga metálica melhor será sua aptidão para ser processada por manufatura aditiva. Ligas transformáveis geralmente requererão um tratamento térmico posterior para que as peças apresentem o perfil de propriedades desejado. Já foram desenvolvidas estratégias adequadas de fusão para a manufatura aditiva de aços como H13 (para trabalho a quente), 316L (inoxidável) e MS1, 17-4PH e 15-5 PH1 (endurecíveis por precipitação). Novas ligas estão sendo desenvolvidas, como a FV520, 17-7, 15-7, 15-5 e 17-10P, todas endurecíveis por precipitação, altamente soldáveis e com estrutura austenítica-martensítica. Estes aços apresentam níveis de resistência mecânica e à corrosão muito superiores aos dos aços austeníticos, sendo mais adequados a aplicações como carcaças de bombas e eixos.

Também está sendo considerado o uso de aços martensíticos, como 440C, 420 e 431, embora sua soldabilidade não seja tão boa quanto a das ligas endurecíveis por precipitação.

A alta soldabilidade e a ausência de magnetismo dos aços inoxidáveis austeníticos tornam muito fácil seu processamento pela manufatura aditiva. Seria muito promissor o desenvolvimento de aços que apresentem características de transformação compatíveis com as condições térmicas da manufatura aditiva, de forma a dispensar o tratamento térmico adicional. Aplicações desse novo processo envolvendo aços estruturais ainda são inviáveis economicamente, pois geralmente constituem peças com formato simples onde a aplicação dos processos tradicionais de manufatura é muito mais competitiva do que a manufatura aditiva. Mas componentes com formato mais complexo, integrando funções e/ou reduzindo peso de conjuntos, poderão eventualmente ser fabricados através de manufatura aditiva usando aços A607, A656 e A715. IH Antonio Augusto Gorni é engenheiro de materiais pela Universidade Federal de São Carlos (1981); Mestre em Engenharia Metalúrgica pela Escola Politécnica da USP (1990); Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas (2001); Especialista em Laminação a Quente. Autor de mais de 200 trabalhos técnicos nas áreas de laminação a quente, desenvolvimento de produtos planos de aço, simulação matemática, tratamento térmico e aciaria.

CURSO: METALURGIA DO PÓ

Realização:

Instrutores: Mário Monteiro e Rodolfo Libardi Data: 30 de Janeiro de 2015 | Horário: das 8h às 17h Local: UNIMEP - Santa Bárbara D´Oeste/SP Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 37

Metalurgia do Pó Marco Pallini | marcopallini@metaldyne.com.br

Perspectivas para o Mercado Automotivo Brasileiro - Revisão Outubro 2014

O

Brasil tornou-se, em 2012, o 4º maior mercado automotivo do mundo, e as importações de carros cresceram proporcionalmente, chegando a aproximadamente 25% dos veículos. Naquele ano, o governo brasileiro regulamentou o programa Inovar-Auto com o intuito de estimular o mercado automotivo local. Quem aderisse ao programa e cumprisse até 2017 as regras de conteúdo local, investimentos em inovação e tecnologia e melhoria de economia de combustível e redução de emissões, teria descontos progressivos de impostos.

Isto gerou números mirabolantes. Cerca de 30 empresas apresentaram mais de 50 projetos nos quais seriam investidos bilhões de dólares até 2017. Destas empresas, cerca de 20 disseram que seus investimentos se dariam através de novas fábricas no Brasil, vide Fig. 1.

Com a regulamentação do Inovar-Auto, as importações que representavam até cerca de 25% dos carros vendidos em meados de 2011 caíram para 20% em 2013 e neste ano tem ficado em torno de 17%, vide

Fig. 2. Parece que o Inovar-Auto está cumprindo seu propósito, com a construção de novas fábricas e o retorno de consumidores que compravam veículos importados para o produto local, mas será que podemos esperar crescimento da produção local para os próximos anos?

Nosso Produto Interno Bruto tem caído nos últimos anos e fecharemos 2014 abaixo de 0,75%. O governo atribui este decréscimo ao esfriamento da economia mundial e fatores como a Copa do Mundo e eleições, mas para economistas de diversos segmentos houveram erros na conduta da economia que causaram a queda no consumo e incertezas quanto ao futuro.

As mais conceituadas consultorias de mercado indicam uma recuperação na produção local de veículos a partir de 2015, com crescimento anual médio entre 4 e 5% até 2020, como por exemplo a previsão da Fig. 3.

Os carros compactos continuarão dominando o mercado brasileiro, e haverá um aumento nas vendas de caminhonetes e SUV’s, conforme

Montagem de veículos leves e número de montadoras 23 montadoras 2017 - 2020

1990 - 2020 (milhões) 5.5 19 montadoras 2004 - 2011

5.0

23 21 19 17 15 13

11 montadoras 1990 - 1996

Volume Montado

2020F

2019F

2017F

2018F

2016F

2014F

2015F

2013

2011

2012

2010

2008

2009

2007

2005

2006

2004

2002

2003

2001

1999

2000

1998

1996

1997

1995

1993

1994

1992

11 9 7 5 1991

1990

4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

25

Número de Montadoras (eixo direito)

Fig. 1. Volume de carros montados e número de fábricas no Brasil no eixo direito [2] Montagem de veículos leves e número de montadoras 2005 - 2014 - ut (milhões) 30%

400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00

25% 20% 15% 10% 5%

Veículos Nacionais

Veículos Importatos

Fig. 2. Carros licenciados por tipo (nacionais, importados, % importados no eixo direito) [2]

38 Industrial Heating - Out a Dez 2014

% de Importados (eixo direito)

Jul - 14

Jan - 14

Jul - 13

Jan - 13

Jul - 12

Jan - 12

Jul - 11

Jan - 11

Jul - 10

Jan - 10

Jul - 09

Jan - 09

Jul - 08

Jan - 08

Jul - 07

Jan - 07

Jul - 06

Jan - 06

Jul - 05

Jan - 05

0%

Metalurgia do Pó Marco Pallini | marcopallini@metaldyne.com.br Queda de crescimento

Fase de crescimento brasileiro

Crescimento baixo e aumento das incertezas

7.6

Itaú Bradesco Banco Central

6.1 5.1 3.9 3.1

2.7

3.5 3.5 3.0 2.8 2.9 2.3 1.5 2.5 2.4 2.4

2.3 1.0

0.9

0.8

1.2

0.7

0.3 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Fig. 3. Variação do PIB entre 2005-2014 e previsão 2014-2018 [1] Pequeno

Médio

Taxa de crescimento

Milhões 4,5 4,0 3,5 3.16 3.15 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 201

0

201

1

3.18

3.46

3.01 3.15

3.78

3.61 3.32 3.45

3.91

5% 0% -5% -10%

201

201

3

2

201

4

201

5

201

201

201

7

6

8

201

9

-15%

202

0

Fig. 4. Produção de veículos no Brasil e taxa de crescimento (%) no eixo direito [3] Carro

Grande

Caminhonete

MPV

SUV

Van

0%

71%

71%

71%

72%

72%

73%

73%

74%

30%

20%

74%

50% 40%

73%

40%

80%

76%

60%

100% 90% 6% 8% 7% 8% 9% 9.5% 10% 11% 11% 12% 12% 80% 11% 11% 11% 12% 13% 13% 12% 12% 12% 12% 12% 70% 60%

100%

10%

20%

201

0

201

1

201

2

201

3

201

4

201

5

201

6

201

7

201

8

201

9

202

0

10% 0%

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Fig. 5. Vendas de carros por tamanho e segmento [3]

pode ser visto nas previsões da Fig. 4.

Para que estas produções e vendas se consolidem teremos que corrigir alguns desvios: • Melhorar a competitividade do Brasil, que hoje apresenta: - Custo de produção alto devido ao custo da matéria-prima e energia; - Logística ruim e cara devido à infraestrutura de transportes; - Sistema de impostos complexos e muitas vezes em cascata; - Mão de obra cara e que entrega baixa produtividade; - Burocracia extrema; - Pouco investimento em inovação e tecnologia.

• Garantir que o Inovar-Auto tenha continuidade, e para isto algumas questões devem ser trabalhadas pelo Governo: - Estabelecer as regras do programa para após 2017; - Não mudar regras definidas durante o novo prazo de vigência; - Criar uma estratégia de longo prazo para aumento de competitividade da indús-

tria automotiva brasileira; - Integrar as autopeças ao programa.

• Voltar a crescer, que dependerá da política econômica que será adotada pela Presidente Dilma durante seu novo mandato. IH Referências

Curso:

Metalurgia do Pó Data: 30 de Janeiro de 2015 Horário: das 8h às 17h

[1] Roland Berger - “Market Perspectives 20142018” - São Paulo, August 2014; [2] PWC - Auto Facts - “Brazil’s Automotive Industry in a State of Flux”, London, October 2014; [3] IHS - Metaldyne “Brazilian Automotive Market Perspectives”, Indaiatuba, June 2014.

Marco A. T. Pallini é engenheiro de materiais formado pela UFSCar com ênfase em Metais e extensão em Engenharia Nuclear.

Especializou-se em Engenharia Mecânica pela UNICAMP, e obteve MBA em Gestão Empresarial pelo INPG. Trabalhou como Engenheiro de P&D por 13 anos na Bosch. Atualmente, é o gerente de Desenvolvimento de Negócios, Engenharia e Tecnologia na Metaldyne Componentes Automotivos do Brasil Ltda. Ele pode ser contatado pelo e-mail: marcopallini@metaldyne.com.br.

Local: UNIMEP Santa Bárbara D´Oeste/SP Para mais informações e inscrições, contate: 19 3288.0437 - contato@grupoaprenda.com.br

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 39

História da Siderurgia Fred Woods de Lacerda | fredlacerda@yahoo.com.br

Uma Nova Perspectiva sobre a História da Siderurgia Brasileira

A

partir desta edição da Industrial Heating, estaremos voltados para estudar a ligação do elevado grau de desenvolvimento de tecnologias pela siderurgia brasileira, no início do período em que o mundo até então dito civilizado foi seguido, com mais evidência na Europa e Japão, após a Segunda Guerra Mundial.

Isso enobrecerá, nos dias de hoje, pesquisar a história da siderurgia brasileira na terceira fase da industrialização brasileira, aclarando, assim, estes quadros históricos após a Segunda Guerra Mundial, a qual atingiu naqueles dias um ápice sem precedentes.

A metalurgia, em particular, girou os famosos 180o que simbolizam crescimentos circunstanciais em face das revoluções que o homem desenvolve oportunamente.

De fato, as matérias hoje apresentadas pela revista Industrial Heating deixam ver o notável aumento do conhecimento da história das ciências, das tecnologias e epistemologias (teoria/filosofia do conhecimento/o ramo da filosofia que trata da natureza, das origens e da validade do conhecimento), por parte deste setor, hoje manifestando também um grande desenvolvimento relativo aos processos mecânicos/físico/químicos que, atualmente, estão presentes, com possibilidades de avanços ainda maiores no futuro próximo.

Face ao grande crescimento que a Industrial Heating vem revelando, estas epistemologias, em particular, já mereciam, então, uma pesquisa mais dedicada a esta questão, ou seja, sua história.

Antecedentes sempre serão necessários. Uma história das ciências mais vigorosa é encontrada na Encyclopaedia Britannica, fundada em 1768, durante a Revolução Científica. É inacreditável o valor histórico desta Encyclopaedia. Sua edição de 1912 abriu o assunto referente à Revolução Científica, assim como as edições de 1956 e 1972, etapas desta história sempre em movimento.

O exemplo sempre vem de cima, ou, neste caso, de acontecimentos históricos, desde quando a direção da Encyclopaedia renovou a maneira de examinar estas questões, de forma científica, ou seja, uma Encyclopaedia inquisitiva, enumerando tudo que dissesse respeito ao avanço das ciências e das tecnologias. Em suma, a eterna procura do “porquê” e da “inovação” que cresciam a olhos vistos. Cada edição dava um passo à frente.

Indo ao fundo do poço, o leitor mesmo pode entrar nesta pesquisa e verá como a história das ciências em escala mundial já estava em grande ascensão na Inglaterra nos séculos XVII e XVIII. Como chegar à história da siderurgia brasileira? Neste terreno científico, a metalurgia surgiu daquela revolução, com grande ímpeto, ao ser criada uma tecnologia de fabricação do aço por sopro, de Henry Bessemer, em 1856. Adquiri as duas primeiras edições quando estudava metalurgia, desde 1957, com ênfase no uso dos refratários, e em particular as histórias das ciências, em Rutgers, The State University of New Jersey, fundada em 1766, em New Brunswick, no estado americano de New Jersey, no quadrilátero que envolvia o MIT (Massachusetts Institute of Technology) e as universidades de Harvard e Princeton. Visitei então os “moderníssimos” centros de pesquisa destas universidades. Nosso colega, meu grande amigo, Georges Leonardos, já falecido neste ano que corre, estudou tam-

40 Industrial Heating - Out a Dez 2014

bém metalurgia no MIT nesta década de 50 no Massachusetts Institute of Technology, e nos encontramos diversas vezes em busca de informação. Ao voltar criou o Centro de Pesquisas da CSN, que depois passou às mãos de Carlos Alberto Nolasco e seu assistente, Pascoal José Peixoto Bordignon, outro amigo que vai dar um depoimento sobre estas articulações, pesquisa na Usiminas, CSN, Belgo Mineira, Acesita, as siderúrgicas novas, e depois algumas empresas, como Villares fabricando cilindros de laminação e um grande grupo que começou a fornecer aço para os fabricantes de peças em São Paulo. Este último conjunto de fatos e episódios envolvendo os fabricantes de peças é muito interessante, todos verão isso adiante.

Fico imaginando o programa avançadíssimo deste centro, nas usinas das nossas grandes empresas siderúrgicas.

A British Society for the History of Science (BSHS), no exterior, fundada em 1947, é digna de maior atenção, lembrando que as chamadas revoluções filosóficas, científicas e industriais tiveram início naquele país.

Na linha do tempo da ascensão das ciências e da metalurgia no Brasil, pode causar algum espanto, mas D. João VI também teve um lugar de grande proeminência nesta questão. Veremos isso logo adiante, o efeito hoje observado no Brasil, muitas vezes tem emergido destes longos episódios. Não vamos esquecer D. João VI e Barão de Mauá, eles fizeram tudo que podiam, tal como nenhuma parede fica de pé sem o alicerce e as colunas de fortalecimento.

Getúlio Vargas, deixando de lado outras considerações em sua presidência, também deu o empurrão para que Macedo Soares impulsionasse a siderurgia pesada.

Nunca esquecida foi a vinda da Belgo Mineira, coroando os episódios dos guseiros do Brasil colonial e das pequenas aciarias, que começaram a funcionar no princípio do século XX, logo após a Proclamação da República.

Minha geração, digamos de 44/45 em diante, no fim da Segunda Guerra Mundial até 1960, teve a sorte de passar pelo conhecimento do que restava do passado - Bessemer, etc. - para o LD (conversor ou processo LD - Linz Donawitz, nome das duas cidades da Áustria onde foram utilizados primeiramente em 1952/3), daí talvez minha grande curiosidade em destrinchar toda esta história.

Nesta história, a ser desenvolvida em alguns capítulos, a grande questão será encaminhar o trabalho de tal forma que tenhamos vivo a nossa frente o panorama do crescimento da siderurgia, no mundo e no Brasil, o passado explicando o presente. IH Fred Woods de Lacerda é formado em Engenharia Civil pela UFPR (Universidade Federal do Paraná). Tem grande experiência na área siderúrgica, com passagens na então Acesita e CAEMI, entre outras. Gerenciou fábricas de refratários na instalação e posterior produção no Brasil.

De 1973 a 1982 foi secretário-geral do IBS (Instituto Brasileiro de Siderurgia), hoje Instituto Aço Brasil. Nesta função acumulou o cargo de secretário regional do ILAFA (Instituto Latino Americano del Fierro y Acero).

Doutor em Tratamento Térmico Daniel H. Herring | heattreatdoctor@industrialheating.com

A

Um Caso Curioso de Captação de Carbono

o longo dos anos, os casos de captação de carbono, resultando em variações sutis de dureza em aços com 0,30% e 0,40% de carbono, após o endurecimento em atmosfera neutra, em uma atmosfera de gás endotérmico, têm sido relatados e, muitas vezes, resultam em retrabalho ou em sucateamento de cargas. É hora de discutir o que faz com que isto ocorra e que medidas podem ser tomadas para evitá-la. Vamos aprender mais.

Um Exemplo do Mundo Real Pegando um caso recente de tratamento térmico de peças extremamente finas, de aproximadamente 1 mm de espessura, fabricado a partir de tiras de 4130. A carga consistia de 740 peças, que foram bem espalhadas em uma cesta e cobertas com uma tela para reter o calor durante a transferência para a têmpera. O

peso líquido da carga era de apenas 1 kg. As peças foram tratadas num forno de têmpera integrado, a 870°C, mantido durante duas horas à temperatura de valor nominal com uma sonda de oxigênio para 0,30% de C e, em seguida, temperadas em óleo.

Durante a inspeção microestrutural para verificar a descarbonetação, foi detectado que as peças captaram carbono na superfície. Um “caso” fino foi desenvolvido, o que foi confirmado por meio de testes de microdureza (Tabela 1) e análise metalúrgica (Fig. 1). A microscopia óptica revelou diferenças súbitas na microestrutura martensítica próxima à superfície, dentro dos primeiros 0,20 mm, e na microestrutura do núcleo.

A explicação mais avançada e provável era de que o componente havia captado o carbono adicional a partir da atmosfera do forno.

Uma revisão das tabelas do forno, no entanto, confirmou que o ponto de ajuste de carbono

foi mantido durante todo o ciclo e que o tempo e a temperatura de austenitização estavam corretos. A uniformidade da temperatura do forno foi verificada e considerada dentro de ± 5,5°C. A atmosfera de gás endotérmico tinha permanecido consistente, bem como com um ponto de orvalho de entrada de + 6°C. Embora o cálculo de carbono a partir do sinal de milivolts de uma sonda de oxigênio dependa de uma multiplicidade de fatores, incluindo a idade e a condição da sonda e a história de aquecimentos, uma variação de 5 mV (uma estimativa conservadora) equivale a uma mudança de carbono de somente 0,03%, dados os parâmetros de processo acima.

Se considerarmos a variação de dureza em função do teor de carbono no material, encontramos que um aço com composição nominal de 0,30% de C, temperado para 99,9% de martensita (Fig. 2), teria uma dureza resultante de 50 HRC, enquanto um aço com 0,32% C teria

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 41

Doutor em Tratamento Térmico Daniel H. Herring | heattreatdoctor@industrialheating.com

(b)

(a)

2 mils

2 mils

Fig. 1. Microestrutura do aço 4130; (a) superfície (200x, Nital 3%); (b) núcleo (200 x, Nital 3%)

51 HRC e outro com 0,34% C teria 52 HRC. Assim, uma variação sutil no teor de carbono do aço em si poderia explicar esse fenômeno.

Fontes de Variação de Dureza Para investigar de forma completa a variação de dureza, como a reportada, precisamos considerar todos os fatores que possam estar envolvidos.

minada variação de aquecimento, variação de aquecimento para aquecimento e pela captação de carbono ou descarbonetação experimentadas durante os ciclos de tratamento térmico. Depender exclusivamente dos dados de certificação do material pode ser enganoso. É sempre melhor analisar o material em questão, de modo que o teor real de carbono possa ser utilizado na previsão dos resultados.

Composição Química e Variação no Teor de Carbono

Subaquecimento

Podem ocorrer variações na composição do aço (e no endurecimento resultante) nas partes de um componente. Cada tipo de aço tem uma faixa de composição aceitável para cada um dos elementos que ela contém. No caso da liga 4130, a faixa permitida de carbono é de 0,28 a 0,33%. Podem surgir variações no teor de carbono devido a efeitos de microssegregação, oriundas de uma deter-

Isto pode ocorrer devido à temperatura baixa e/ou tempo insuficiente à temperatura.

O resultado é que o componente ou alguma região dentro do componente pode nunca alcançar a temperatura crítica superior no aquecimento, por um tempo suficiente durante o período de austenitização do ciclo de endurecimento. Por exemplo, a temperatura crítica inferior de aquecimento (Ac1) para o

Tabela 1. Valores de dureza para o aço 4130

aço 4130 é de aproximadamente 750°C, enquanto a temperatura crítica superior (Ac3) é de aproximadamente 800°C. A temperatura normal de austenitização especificada para este aço é de 870°C. Se a austenitização for insuficiente, partes ou a totalidade da seção transversal da peça podem não ser martensíticas após a têmpera.

Carregamento do Forno

Em um esforço para maximizar a produtividade, corremos o risco de sobrecarregar o forno ou, no caso de certos fornos contínuos, empilharmos as peças em cima de outra, formando grandes aglomerações. Nestes casos, existe uma alta probabilidade de que algumas das peças sejam subaquecidas. Uma maneira de saber se isso está acontecendo é ter um banco de dados de microestruturas (e correspondentes valores de dureza), que representem os produtos austenitizados adequadamente e os subaquecidos, com base em dados empíricos recolhidos ao longo do tempo ou experimentos projetados.

Profundidade abaixo da superfície, mm

Dureza, HRC[a]

Aumento de dureza em relação ao núcleo, HRC

0,050

51,8

1,1

Superaquecimento

0,075

53,1

2,4

0,100

52,6

1,9

0,125

52,0

3,2

0,150

52,1

1,4

0,175

51,7

1,0

0,200

51,8

1,1

Core

50,7

-

Exceder a temperatura de austenitização recomendada para um determinado aço nunca é uma boa prática, especialmente para os aços que possuem níveis de carbono nos quais quantidades significativas de austenita retida podem se formar na microestrutura endurecida. A austenita retida é mais mole do que a martensita e quantidades crescentes desta fase resultarão em menores valores de dureza.

Temperaturas excessivamente altas também

Notas: [a] Convertido a partir da dureza HK500

42 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Doutor em Tratamento Térmico Daniel H. Herring | heattreatdoctor@industrialheating.com

60 SERVIÇOS DE BRASAGEM

Dureza Rockwell C

50

Brasagem em:  Metais não Ferrosos

40

 Aços Inoxidáveis

30

 Aço Carbono

99,9% Martensita 95% Martensita

(16) 3368-5631

90% Martensita

20

Rua Bruno Panhoca, 250 - Jardim São Paulo São Carlos/SP - CEP 13570-430 www.brasar.com.br - brasar@brasar.com.br

80% Martensita 50% Martensita

10 0,10

0,20

0,40

0,30

0,50

0,60

0,70

Carbono, %

Fig. 2. Variação de dureza em função do teor de carbono [3]

podem promover o crescimento dos grãos.

Se isto ocorrer antes da têmpera, a temperabilidade irá aumentar e as microestruturas resultantes e os níveis de dureza irão variar em conformidade com isto. Isto é particularmente importante por causa da ênfase atual no aumento da produtividade, reduzindo os tempos de ciclo por meio da utilização de temperaturas de austenitização mais elevadas.

Tempo de Transferência do Aquecimento para a Têmpera

Precisamos considerar a temperatura crítica superior no resfriamento (Ar3) e a temperatura crítica inferior no resfriamento (Ar1), bem como os diagramas TTT (tempo, temperatura, transformação) e/ou CCT (transformação com resfriamento contínuo).

Estes irão fornecer orientações sobre as temperaturas que devem ser mantidas antes da têmpera. A taxa de resfriamento determina se será desenvolvida uma microestrutura plenamente martensítica e os níveis de dureza correspondentes que irão ocorrer.

Se os componentes forem mantidos na faixa intercrítica, entre a Ar3 e a Ar1, ou resfriados de forma insuficiente através dela, será formada ferrita pró-eutetóide. Se as taxas de resfriamento forem insuficientes, resultarão em várias quantidades e combinações de produtos de transformação não-martensíticos (NMTPs), com níveis de dureza correspondentemente menores. A Fig. 2 é uma ferramenta de valor inestimável para avaliar a dureza relativa que

pode resultar e é possível observar que para um dado teor de carbono, digamos 0,30% C, a dureza pode variar de 50 HRC (99,9% de martensita) a 37 HRC (50% de martensita).

Resumindo O desafio ao se falar sobre as mudanças sutis na dureza é que a variabilidade pode ser induzida por muitos fatores. Para todos os casos discutidos aqui, o leitor pode provavelmente pensar em exemplos de sua experiência que foram causados por outros fatores. No entanto, a discussão é que é importante. Ela traz à tona o fato de que, se grande ou pequena, as mudanças na dureza precisam ser exploradas e as causas determinadas para que os nossos processos sejam mantidos sob controle. IH

PLASMA

Nitretação a Plasma ŸServiços ŸReatores ŸFontes ŸControle ŸAutomação

www.sdsplasma.com.br 41 3016 2767

Referências [1] Mr. Craig Darragh, AgFox LLC, technical contributions and private correspondence; [2] Mr. James Oakes, Super Systems, Inc., technical contributions and private correspondence; [3] Practical Data for Metallurgists, 17th Edition, The Timken Company.

Daniel H. Herring é presidente da empresa The Herring Group Inc., especializada em serviços de consultoria (tratamento térmico e metalurgia) e serviços técnicos. Também é pesquisador associado do Instituto de Tecnologia de Illinois dos EUA, no Centro de Tecnologia de Processamento Térmico.

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 43

Fundição

Equipamentos para Aplicações em Fundições Especiais Aaron Teske - Consarc Corporation; Rancocas, New Jersey, EUA Os lingotes produzidos por meio de fusão primária das matérias-primas são refinados utilizando ESR (electroslag remelting – refusão por eletroescória) e/ou VAR (vacuum arc remelting - refusão a arco sob vácuo). Em ambos os casos, a refusão é tipicamente feita na escala de várias toneladas, com o lingote final sendo então forjado e usinado para o seu propósito final

A

lguns fornos ESR podem produzir lingotes de mais de 100 toneladas. Na outra extremidade da escala, há um conjunto igualmente interessante de aplicações na forma de vários fornos de fundição pequenos e médios. Estes utilizam, de forma similar, materiais de alto desempenho, os quais são normalmente preparados como uma "liga mãe" em um forno de fusão por indução a vácuo (VIM) para produzir peças fundidas para a indústria aeroespacial, de geração de energia e, em menor grau, mas crescente, para as indústrias automotivas.

Desenvolvimento Histórico A fundição de metais acompanha a humanidade desde quando os metais começaram a ser derretidos. Achados arqueológicos datam de aproximadamente 5.700 anos para materiais como o cobre e o bronze e evidências de produção de cobre (com ou sem estanho para formar o bronze) remontam 7.500 anos.

Muitas melhorias e variações nos processos de fundição foram desenvolvidas ao longo do tempo conforme os materiais foram melhorando, mas a fundição realmente decolou com a estreia da linha de montagem e as demandas crescentes que os carros e os equipa44 Industrial Heating - Out a Dez 2014

mentos militares da Segunda Guerra Mundial apresentaram para os componentes fundidos.

Essas demandas crescentes, em qualidade e quantidade, levaram ao desenvolvimento dos processos de fundição. A fundição em areia, em particular, teve grandes avanços na aplicação de automação para regular a mistura da areia utilizada para os moldes, melhorando consideravelmente a repetibilidade de lote para lote da mistura de areia e das peças vazadas feitas nesses moldes. No entanto, a demanda por componentes de precisão near-net-shape (próximos da forma final) durante a Segunda Guerra Mundial não poderia ser satisfeita pelo processo relativamente lento da fundição em areia somada com a usinagem. Sendo assim, a fundição de precisão passou a ser almejada.

A fundição de precisão, também conhecida como "fundição por cera perdida", remonta há milhares de anos. Ela foi utilizada primeiramente para a fundição de ornamentos e joias, devido ao nível de detalhes que poderiam ser alcançados nas peças. O nível de detalhes e a habilidade de se obter dimensões precisas no produto como fundido chamou a atenção dos dentistas no final do século 19 e início do século 20, o que culminou com a invenção de uma nova máqui-

Fig. 1. Válvulas de motor da liga TiAl produzidas por fundição centrífuga

na de fundição por cera perdida criada por William H. Taggart de Chicago, que descreveu sua invenção em um artigo de 1907.

As demandas da indústria nascente dos motores a jato para aeronaves fizeram com que fosse desenvolvido ainda mais aquele processo de fundição de precisão, inicialmente utilizado para fins odontológicos.

Inicialmente, os motores a jato utilizavam palhetas de turbinas feitas por fundição em areia. No entanto, estas palhetas precisavam ser usinadas em todas as superfícies, porque as peças fundidas em areia não eram suficientemente precisas para as exigências de rotação rápida das turbinas. A demanda resultante por usinagem ultrapassou a capacidade das ferramentarias da época, trazendo a fundição de precisão near-net-shape para a atenção da indústria aeroespacial. Após a Segunda Guerra Mundial, a fundição de precisão se expandiu para muitas outras indústrias e aplicações, embora a força motriz por

Fundição

de trás dos avanços na tecnologia da fundição de precisão continue sendo a indústria de turbinas a gás (indústria aeroespacial e de geração de energia).

Por Que Materiais de Alto Desempenho?

Para se aumentar a eficiência de uma turbina a gás (maior impulso para um motor a jato, mais energia por unidade de combustível consumido para uma estação de energia), a temperatura de combustão deve aumentar. Há muito tempo, estas palhetas e outros componentes localizados nas partes mais quentes dos motores de aeronaves são produzidos com superligas fundidas a vácuo. Os motores de aeronaves utilizam componentes leves, porém resistentes a altas temperaturas, frequentemente feitos de titânio, para aplicações críticas. Quando fundido, o titânio reage com os materiais refratários utilizados nos cadinhos, mas ele pode ser fundido em um cadinho de "cobre frio" (resfriado a água), aquecido por uma fonte de energia por indução e uma bobina.

Como linha geral, a maioria das peças para aplicações automotivas ainda são fundidas ao ar. No entanto, as aplicações de fundição especial estão aumentando. As rodas das turbinas do turbo compressor automotivo são talvez a aplicação mais óbvia, mas muitos componentes do motor estão sendo analisados à luz dos requisitos crescentes de eficiência de combustível por parte dos governos nacionais. Algumas peças, como as válvulas do motor (Fig. 1), já são produzidas em titânio ou uma liga de titânio, mas ainda não têm aplicação ampla.

No entanto, alguns motores para carros de alto desempenho buscam ainda mais esta tendência e utilizam ainda mais materiais de alto desempenho para reduzir o peso e melhorar o desempenho.

Fornos de Fusão com Cadinhos Refratários Atualmente, os fornos para fundição de precisão com vácuo preciso (VPIC - Vacuum Precision Investment Casting) podem vir em uma grande variedade de tamanhos e orientações (horizontais ou verticais) para atender tanto o produto a ser fundido quanto o espaço disponível para instalar e operar o forno e os equipamentos a eles relacionados.

Os fornos mais simples são, muitas vezes, unidades para produção em batelada, assim chamados porque a câmara de fusão será aberta para a atmosfera após cada vazamento - um processo de batelada. Tanto o

Fig. 2. Forno vertical de fusão equiaxial

sistema de fusão por indução quanto a mesa de moldes serão colocados na mesma câmara, podendo ou não haver câmaras adicionais para fazer leituras com termopares de imersão, retirar amostras do metal sendo fundido ou para fazer adições ao banho metálico. Os fornos a vácuo originais eram unidades por batelada, uma vez que levou tempo para se descobrir como fazer com que as válvulas de isolamento fossem eficazes. Hoje, eles atendem às necessidades de processos simples, com um custo de capital mais baixo para os equipamentos, mas também com um rendimento reduzido devido a uma variedade de fatores.

A alternativa a um forno de batelada é um forno semicontínuo, assim chamado porque a câmara de fusão irá permanecer sob vácuo durante várias corridas, enquanto a câmara do molde, separada da câmara de fusão por uma válvula de isolamento a vácuo, será aberta durante e depois de cada corrida para carregar e descarregar o molde. Há também uma câmara para o carregamento da carga de materiais, tanto da liga mãe como de outros materiais da carga, para dentro da câmara de fusão, enquanto a última é muitas vezes sob vácuo e é comum haver um dispositivo para o termopar de imersão com o seu próprio vácuo fazendo o bloqueio contra a atmosfera. Embora complexos, por muitas vezes serem projetados especificamente para o processo desejado, estes fornos têm geralmente melhorado os rendimentos ou são capazes de produzir produtos que não podem ser feitos em um forno por batelada.

Além da comparação dos fornos como sendo por batelada ou semicontínuo, a principal diferenciação entre os fornos que utilizam cadinhos refratários para a fusão é a microestrutura dos produtos fundidos que eles produzem, podendo apresentar grãos equiaxiais ou grãos solidificados de forma direcional (DS - Directionally Solidified).

Fornos para Fundidos Equiaxiais

Fig. 3. Câmara de fusão com cadinho, mostrando o elemento aquecedor por indução

A maioria das peças fundidas tem uma microestrutura de solidificação equiaxial, ou seja, a microestrutura consiste basicamente de pequenos grãos equiaxiais. Os grãos podem variar em tamanho e número, dependendo da estrutura da peça e de como o molde é preparado para a fundição. Muitos fornos de fundição equiaxiais são construídos em uma configuração vertical (Fig. 2), o que economiza espaço de chão de fábrica. Alguns são construídos horizontalmente, estes, geralmente, são fornos e/ou unidades que utilizam um processo de fundição centrífuga, o qual gira o molde para ajudar a preencher pequenas regiões com as espessuras das seções transversais finas. AlOut a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 45

Fundição

gumas vezes são utilizados fornos horizontais quando altura livre é restrita.

As fusões equiaxiais são o carro-chefe da indústria de fundição. Tecnicamente, praticamente todas as peças fundidas ao ar seriam consideradas equiaxiais, dada a forma como elas se solidificam. Normalmente, este termo é utilizado de uma forma mais específica na indústria de fundição a vácuo para diferenciar das peças fundidas por solidificação direcional. As peças, em geral, são muitas vezes feitas na forma como fundidas para se beneficiar das vantagens em relação à economia de peso, redução de custos devido à eliminação de forjamento ou operações de usinagem e razões similares, as quais são familiares para qualquer pessoa que tenha ao menos olhado para a possibilidade de mudança de produção de peças de um componente fabricado para uma peça fundida, quando não são necessárias ligas específicas.

No entanto, alguns componentes são mais restritos em relação à seleção da liga.

As indústrias aeroespacial e de geração de energia apresentam esta demanda, apesar de outras aplicações industriais estarem requisitando materiais resistentes à corrosão e às altas temperaturas, como a indústria de óleo e gás. Por exemplo, algumas ligas específicas

de alto desempenho contêm elementos de liga que atuam especificamente nos contornos de grão, permitindo o aumento da temperatura de trabalho que uma peça pode suportar, ou para prover aumento da resistência à oxidação ou à corrosão.

Peças que requerem um resfriamento interno complexo podem necessitar do uso de machos cerâmicos dentro do modelo inicial de cera, os quais resistirão à remoção da cera após o processo de moldagem, deixando o macho dentro do molde. Após o vazamento e solidificação, o macho pode ser removido por diversos processos, sendo a filtragem com ácido o mais comum. No entanto, há um desenvolvimento contínuo em relação aos machos de forma a se obter estabilidade dimensional quando na temperatura de vazamento ao mesmo tempo em que seja cada vez mais fácil removê-lo da peça fundida.

A fundição de componentes equiaxiais feita em forno a vácuo é relativamente similar à fundição ao ar, a diferença é a possibilidade do uso de um molde fechado dentro da câmara de vácuo que será levado para o forno de fusão por indução. Os moldes com casca cerâmica serão pré-aquecidos em uma mufla antes do vazamento para minimizar o choque térmico e reduzir a possibilidade de pre-

sença de inclusões na peça final. Eles são então transferidos para uma mesa de moldes, câmara de moldes, dentro do forno VPIC. Após o fechamento da porta externa, todo o ar da câmara de moldes é evacuado e a válvula de vácuo é aberta para a câmara de fusão, o molde é então movido para baixo da boca de vazamento do forno de indução e preenchido com o metal líquido. É feito o procedimento reverso para a remoção do molde para fora do forno. Alguns moldes equiaxiais possuem um material exotérmico para facilitar o preenchimento da peça, enquanto outros somente têm uma casca mais grossa ou um revestimento refratário para reter o calor em áreas críticas. Os moldes, então, resfriam ao ar e a casca é removida da peça. A continuação do processo dependerá da demanda exata de cada peça específica.

Fornos de Fundição para Solidificação Direcional O outro tipo de microestrutura é considerado como solidificada direcionalmente (DS), com a subcategoria de monocristal (SC) quando não há contornos de grão na peça.

A grande maioria destas peças é utilizada nas regiões mais quentes de aeronaves e de turbinas de geração de energia. Uma das

Fornos "Turbocharger" Com o desenvolvimento dos superchargers e turbochargers para aeronaves, principalmente para forçar mais ar dentro do estágio de combustão para aumentar a pressão quando voando em altitudes mais altas, os projetistas de motores perceberam que uma funcionalidade similar poderia ser aplicada para outros tipos de motores para melhorar a eficiência. Devido à necessidade de metais avançados para altas temperaturas no turbocharger, isto foi feito inicialmente somente em motores maiores, como os motores de navio e de locomotivas a diesel. Hoje, eles são comuns em todos os motores a diesel e até mesmo em muitos motores a gasolina.

Uma razão pela qual os turbochargers são mais comuns é a disponibilidade fácil das ligas de alto desempenho das rodas turbocharger para os motores automotivos. As peças requerem uma matriz de injeção de cera relativamente complexa para produzir um modelo para o processo de cera perdida. A peça está longe de ser complicada como as peças fundidas para a indústria aeroespacial por ter a parede com seções razoavelmente espessas e não utilizar machos. Por causa disto, elas pode ser produzida em fornos “turbocharger” especificamente desenvolvidos.

Este é um processo por batelada, em baixa escala, em fornos de fusão a vácuo, nos quais 46 Industrial Heating - Out a Dez 2014

a bobina de indução está ao ar, do lado de fora de uma pequena campânula de vácuo. Esta câmara de vácuo é feita de um material não condutor, o qual permite que o campo magnético se acople à barra metálica no interior. A barra metálica é mantida em um copo no topo do molde e inserida de forma que o metal fique, na sua maior parte, dentro do campo de indução.

A extremidade inferior da barra é mantida de forma firme no molde refratário e atua como um plugue, permanecendo sólido enquanto todo o resto da barra é fundido. Após a barra estar toda fundida, o calor do metal líquido transmitido por condução para o plugue irá fazer com que ele seja fundido, e o metal fará um autovazamento para dento do molde.

Enquanto o rendimento deste tipo de forno é geralmente mais baixo do que aquele atingido pelos fornos equiaxiais semicontínuos dedicados, o tamanho pequeno do equipamento e o tamanho pequeno do molde significam que o investimento de capital total (por exemplo, setup do molde, manuseamento, sistema de cascas, etc.) seja reduzido. Como resultado, este tipo de equipamento é um ponto de entrada bastante interessante para a indústria de fundição especial.

Fundição

principais razões para o desenvolvimento do processo de solidificação direcional é estender a vida em fluência destas peças devido às suas temperaturas de operação extremamente altas.

As peças feitas por fundição direcional, em geral, necessitam de um certo número de grãos colunares na peça para se utilizar dos benefícios dos elementos de liga que atuam como estabilizadores dos contornos de grão. Em contraste, as ligas monocristalinas dispensam por completo qualquer estabilizador de contorno de grão, já que a ideia é não ter nenhum contorno de grão. Ambos os tipos de peça, em geral, possuem machos, como descrito anteriormente. Isto permite que o ar do resfriamento passe por toda a peça, a qual é tipicamente uma superfície de aerofólio de uma palheta rotativa ou de uma palheta estática em uma turbina (apesar de outras peças estáticas também serem feitas por estes métodos).

No processo de fundição direcional, os moldes, em geral, são pré-aquecidos fora do forno para a sua secagem e isso reduz o tempo necessário para pré-aquecimento dentro da câmara. Isso é realizado em uma temperatura mais baixa do que para os moldes para fundição equiaxial para reduzir a ciclagem térmica. Para a solidificação direcional, dentro da câmara do VPIC há um aquecedor por resistência ou por indução.

Os aquecedores por indução (Fig. 3) são preferíveis aos aquecedores por resistência, mesmo sendo mais caros, devido à sua eficiência, redução de manutenção e necessidade de reposição de peças. Este aquecedor será utilizado para aquecer a casca cerâmica do molde de forma mais lenta para uma temperatura acima da temperatura de fusão da liga que será vazada, porém, abaixo da temperatura de fusão da cerâmica.

Uma vez que o ciclo de aquecimento do molde esteja praticamente completo, o metal a ser vazado será fundido no forno logo acima do aquecedor do molde e a liga será vazada no tempo especificado. Neste ponto, o lento processo de remoção irá começar.

Diferentemente dos fornos equiaxiais, os quais utilizam uma mesa de moldes de aço carbono para apoio dos moldes, os fornos de solidificação direcional, ou de monocristais, utilizam uma placa de cobre refrigerada a água sob o molde. Essa placa age como um extrator de calor para resfriar a liga, iniciando a solidificação de uma grande quantidade de grãos equiaxiais contra o cobre. Conforme o molde é retirado do aquecedor de moldes, entretanto, os grãos com orientação preferencial em relação à extração de calor (ou seja, aqueles que crescerão diretamente a partir da placa de cobre refrigerada a água) crescerão mais rapidamente do que os grãos menos favoráveis, eliminando muitos dos grãos equiaxiais iniciais.

As peças produzidas por solidificação direcional possuem múltiplos grãos. Estes grãos então crescem por um processo de extração de calor, o qual é tipicamente mantido em uma taxa praticamente constante. Nas peças monocristalinas, no entanto, um seletor adicional de grãos é utilizado para manter somente um dos grãos formados no vazamento inicial, o qual então cresce por toda a peça. Como ambos os tipos de moldes são removidos do aquecedor de moldes, podem ser utilizados métodos adicionais de resfriamento para tentar aumentar o gradiente de temperatura entre o aquecedor do molde e a região logo abaixo. IH

Contato E-mail: vendas@conai.com.br Site: www.conai.com.br

Temperatura Máxima: 1000ºC até 1300ºC.

Utilizado para diversos processos em ferramentarias, laboratórios e uso geral.

Para mais informações, contate: Aaron Teske, gerente técnico e de vendas, Ásia; Consarc Corporation, 100 Indel Ave., P.O. Box 156, Rancocas, New Jersey, EUA; tel: +1 609-267-8000 x174; fax: +1 609-267-1366; e-mail: ateske@consarc.com; web: www.consarc.com.

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 47

Refratários

Vantagens do Revestimento em Fibra de Mulita em Fornos de Altas Temperaturas D. Scott Carter - Temtek Solutions Inc.; McKees Rocks, Pensilvânia, EUA Fornos industriais que operam em temperaturas ao redor de 1.260°C encontram sérios desafios para o revestimento dos fornos com fibras isolantes e refratários densos

Opções de Revestimento para Altas Temperaturas As fibras cerâmicas refratárias de alumina-sílica disponíveis no mercado têm propriedades muito boas de isolamento, mas apresentam modificações cristalinas significativas que ocorrem a temperaturas superiores a 1.093°C. A sílica da fibra começa a reagir com o oxigênio e outros gases no ar, tais como o N2 e o CO, presentes na atmosfera do forno. Isto faz com que as fibras vitrifiquem, causando uma contração no revestimento do forno. Este processo é contínuo com a exposição ao calor e não para até que o revestimento precise ser reparado ou substituído. Se forem mantidas temperaturas de 1.427°C, por qualquer intervalo de tempo apreciável, este processo é catastrófico, praticamente causando a fusão da fibra.

Os revestimentos disponíveis, em tijolos ou monolíticos, com alta alumina, apresentam resistência bastante elevada quanto ao ataque mecânico e químico e à abrasão quando comparados com as fibras cerâmicas, mas eles têm resistência ao choque térmico inferior e apresentam valores de isolamento inferiores devido à sua densidade muito alta. Com ciclos térmicos repetitivos, o refratário denso vai trincar e lascar, causando o enfraquecimento da face 48 Industrial Heating - Out a Dez 2014

quente do revestimento e, posteriormente, requerendo a sua substituição completa. Outro problema apresentado pelos revestimentos densos é o tempo de queima inicial para remover a água do refratário após a instalação.

Além disso, os tempos de ciclo do forno são muito superiores se comparados com os revestimentos mais leves, isto se dá devido à elevada massa presente no refratário do revestimento do forno. O efeito geral é que, seja uma opção ou outra (fibra cerâmica leve ou revestimentos refratários densos), haverá sérios desafios para se manter a eficiência energética com baixo custo de manutenção do revestimento do forno em longo prazo.

Mulita Nos últimos 25 anos, as fibras de mulita vêm sendo desenvolvidas para a exposição por longo tempo em ambientes de alta temperatura e com necessidade de resistência química. Estas fibras são compostas por 72% de alumina e 28% de sílica. A sílica tem ligação química bastante forte quando em uma

ligação de mulita, evitando que ela reaja livremente com o oxigênio e com os outros gases presentes no ar nas temperaturas de até 1.600°C. Ao resistir ao ataque químico da atmosfera, a sílica na mulita não cria SiO2 rapidamente, a qual é responsável pela criação do revestimento vítreo em temperaturas muito mais baixas na fibra cerâmica.

Estas mudanças moleculares são o que causam a contração da fibra e, por isso, a mulita tem baixa contração até 1.600°C (Fig. 1). Este é um contraste gritante com as fibras cerâmicas refratárias, nas quais esta mudança molecular começa a temperaturas inferiores a 1.090°C. Devido a esta estabilidade, quanto à temperatura e química, extremamente altas, as fibras de mulita apresentam várias opções para revestimento interno de fornos quando comparadas com os revestimentos de fibra cerâmica refratária, tijolos densos e de forma monolítica.

As fibras de mulita têm conteúdo não fibroso extremamente baixo e são muito consistentes, com diâmetros da fibra entre

14

1400˚C

12 Contração térmica, %

A

s indústrias manufatureiras que utilizam fornos para alta temperatura estão focadas na uniformidade de temperaturas, na eficiência energética e no baixo custo de manutenção. É difícil atingir simultaneamente todos estes fins quando se utiliza revestimentos com fibra isolante e com refratário denso no interior dos fornos.

10

1300˚C

8 6

1200˚C

4

1100˚C

2

1400˚C Maftec®

0

50 100

300

1.000 Tempo de aquecimento, horas

3.000

Fig. 1. Comparação da compressão térmica da mulita (cortesia da Mitsubishi)

6.000

Fibra cerâmica #1400 (altamente isolante)

Refratários

Fig. 2. PuzzleJoint™ utilizada para juntar a mulita com a fibra cerâmica

Fig. 3. Módulo de PuzzleJoint completamente montado

5 a 7 micra, ao contrário das fibras de cerâmica, as quais contêm diâmetros tipicamente na faixa de 2 a 4 micra, com elevados teores de conteúdo não fibroso. Estas fibras com grande diâmetro e de baixo teor de conteúdo não fibroso têm a forma de agulhas (muito parecido com a fibra de cerâmica) e são produzidas na forma de mantas bem tecidas e de alta resistência à tração. Estas mantas são então colocadas no forno em módulos personalizados e em sistemas de painéis para revestimento das paredes. A combinação de estabilidade em altas temperaturas, de até 1.600°C, juntamente com à capacidade de projetar as fibras para revestimento interior duráveis dos fornos, permite que o usuário final possa capitalizar sobre a economia de energia, o tempo de ciclo de forno mais rápido e o baixo custo de manutenção.

Até recentemente, a maioria dos sistemas de revestimento disponíveis com fibras de mulita eram compostos 100% à base de mulita pura, customizadas em sistemas dobrados, empilhados ou de painéis.

Estes revestimentos eram projetados e instalados em fornos de reaquecimento para a indústria de ferro e aço, técnicas cerâmicas, tratamentos térmicos e várias outras aplicações que necessitassem de isolamento de proteção em condições de trabalho contínuo a 1.600°C ou temperaturas superiores.

Nem todos os produtos de fibra de mulita fabricados são capazes de resistir ao abuso mecânico ao qual as fibras estão expostas durante o processo de conversão, mas a fibra de mulita desenvolvida pela Mitsubishi, com o nome Maftec®, é capaz de lidar com o processamento típico de conversão devido ao diâmetro médio da fibra ser grande, de

Líder mundial em tecnologia de banhos de sais

- Sais para tratamentos térmicos e termoquímicos (nitretação, cementação, carbonitretação, têmpera, revenimento, recozimento, martêmpera, austêmpera,...) de metais ferrosos e não-ferrosos - Sais para transferência de calor - Sais para vulcanização de borracha - Sais para limpeza de superfícies metálicas - Produtos para oxidação negra a quente e a frio - Pastas para solda-brasagem - Pastas protetivas contra cementação e nitretação gasosa - Polímeros para têmpera e resfriamento de metais - Catalisadores de níquel para geradores endotérmicos e dissociadores de amônia - Granulados para cementação sólida - Produtos para boretação

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Refratários

Termografia da mulita (Maftec®)

Termografia do refratário denso Propriedade/Condição

Densidade térmica

Refratário Denso

Fibra de Mulita

ft3

ft3

94%

165 pounds /

10 pounds /

Reduções

Armazenamento em BTU

49,000 BTU / sf

3,132 BTU / sf

94%

Consumo de combustível do forno

527 a 645 kWh/ton de aço

475 a 580 kWh/ton de aço

10%

Temperatura da superfície externa

258 a 385°C

92 a 105°C

65%

Consumo anual de combustível

263.760 kWh

237.700 kWh

10%

Perda de energia pelo revestimento do telhado

29.000 kWh

4.750 kWh

82%

Início frio até a temperatura de operação

24 a 36 horas

12 a 18 horas

50%

Consumo de combustível para o início frio

1.100 kWh/início a frio

550 kWh/início a frio

50%

Nota: Temperatura de operação de 1.385°C, 7.200 horas de operação anual, 195 m2 de área de teto, processando 450 Ktons/ano

Fig. 4. Comparação para o teto de fornos de reaquecimento, ilustrando o aumento na eficiência do forno (cortesia da Stellar Materials)

5 a 7 micra, ao extremamente baixo teor de conteúdo não fibroso e à pureza da fibra de mulita produzida. Devido à alta resistência à tração desta fibra de mulita, o material Maftec® pode ser convertido 100% em módulos de serpentina dobrada, em módulos empilhados e em sistemas de painéis, e podem ser pendurados em paredes e defletidos sem quaisquer problemas. Estes sistemas provaram produzir estabilidade térmica extremamente boa se comparados com a fibra cerâmica, mas eles apresentam uma diferença de custo significativa. Os sistemas de fibra de mulita são capazes de justificar o seu preço mais elevado, pois diminuem o consumo de combustível e a perda de calor em temperaturas de trabalho extremas, por serem altamente isolantes e apresentarem baixa contração, o que equivale a reduzir a manutenção em longo prazo e o custo de reposição do revestimento.

Implicações no Custo

Desde que as fibras de mulita começaram a ser comercializadas para a indústria dos fornos de alta temperatura, o custo de instalação tem sido o maior obstáculo para a maioria dos usuários finais. Mesmo com as futuras economias de energia, redução de custos de manutenção e aumento da capacidade que podem ser esperados, a maioria dos usuários finais tem dificuldade em justificar o maior custo inicial da fibra de mulita quando comparado aos outros materiais no mercado.

Os custos do revestimento com fibra de mulita são significativamente maiores do que a fibra de cerâmica. Se comparados aos refratários densos, este cálculo torna-se mais complicado devido à magnitude das opções disponíveis. No total, o revestimento com fibra de 100% de mulita custa muito mais do que a maioria dos revestimentos 50 Industrial Heating - Out a Dez 2014

densos convencionais, com 70% de base de alumina. A economia futura, em geral, irá pagar o custo inicial mais elevado, mas isso pode ser uma venda muito difícil para a maioria dos usuários finais devido às verbas disponíveis para a manutenção dos revestimentos dos fornos serem limitadas.

Sistema Modular de Isolantes Compostos Por esta razão, os sistemas modulares de isolantes compostos estão se tornando cada vez mais predominantes no mercado. Ao substituir uma grande parte da fibra de mulita pela fibra cerâmica HTZ 2600, o custo diminui de forma significativa. Os sistemas compostos originais utilizavam um intertravamento entre a mulita e a fibra cerâmica à base de zircônia, HTZ 2600. Alguns utilizam métodos de alta compressão entre as camadas alternadas de mulita e de fibra cerâmica e outros utilizam ainda um cimento refratário entre as camadas de mulita e de fibra cerâmica. A maior preocupação para estes sistemas modulares é a capacidade de resistir às áreas suspensas, como as áreas de telhado do forno, nas quais a articulação entre a fibra de mulita e a fibra cerâmica se junta.

A Temtek Solutions desenvolveu recentemente um sistema modular chamado de PuzzleJoint™, o qual utiliza um conjunto mecânico de quebra-cabeça (Fig. 2) para juntar a mulita e a fibra cerâmica.

Quando combinado com alta compressão, isso faz com que seja praticamente impossível separar as camadas instaladas (Fig. 3). Os módulos compostos dão opção aos usuários finais de manter a fibra com 100% de mulita na face quente, com uma economia no custo de até 50% quando comparados com os sistemas em módulos com

Refratários

100% de fibra de mulita. Com estes tipos de módulos compostos disponíveis, os revestimentos com fibra de mulita se tornam mais acessíveis aos fabricantes, que talvez não tenham conseguido justificar previamente o custo de capital mais elevado.

Economia de energia

A economia de energia, quando se compara os revestimentos de mulita com os refratários densos, é significativa devido à enorme redução de peso no revestimento dos fornos. Normalmente, os tetos dos fornos são a parte mais cara se utilizados os revestimentos refratários densos, devido aos sistemas de ancoragem complexos e caros necessários para transportar as cargas extremas presentes com os tijolos densos ou os monolíticos de alta alumina.

Os revestimentos refratários densos têm densidade de cerca de 2,64 g/cm3, enquanto os sistemas com fibra de mulita têm densidade de 0,16 g/cm3. Esta redução extrema de peso levará à economia de combustível, menores temperaturas na face fria, perda de calor inferior, tempos de ciclo mais rápidos e maior capacidade do forno.

Uma aplicação que representa bem os excelentes resultados da substituição do uso dos revestimentos densos pela fibra de mulita é o teto dos fornos conversores para aço, com a utilização de fibra de mulita com 30 cm de espessura. O retorno financeiro pode variar devido à flutuação no custo do gás, mas se todas as variáveis forem consideradas a conversão para a fibra de mulita é o grande vencedor para os usuários finais, na maioria dos casos. A Fig. 4 apresenta uma comparação, para um telhado de um forno de reaquecimento alcançando uma temperatura de operação de 1.385°C, entre um monolítico denso e moldável e a fibra de mulita, ilustrando os aumentos

significativos na eficiência do forno.

Conclusão O objetivo geral deste artigo é o de convencer os usuários finais dos fornos industriais para alta temperatura a olharem para as fibras de mulita como uma opção viável para o revestimento de seus fornos. O custo de capital inicial tende a assustar muitos operadores e gerentes de fábrica por terem seu foco sempre em manter os orçamentos operacionais no mínimo.

Os custos operacionais dos fornos precisam ser discriminados, separando os custos por uso de combustível anual, manutenção do refratário, tempo total de ciclo do forno, o tempo de inatividade devido a reparos, a uniformidade de temperatura, o controle de emissões e (por último, mas não menos importante) rendimento de capacidade para o produto final.

Se for realizada uma comparação entre os revestimentos com o sistema modular de fibra com mulita com os refratários cerâmicos densos e fibra cerâmica, considerando todas as variáveis citadas e os custos globais, em longo prazo a fibra de mulita irá proporcionar uma solução de revestimento de fornos muito mais rentável. A resistência química extremamente boa, a resistência mecânica e a baixa contração em temperaturas de até 1.600°C irão propiciar aos clientes finais um revestimento no qual eles podem confiar que lhes dará anos de desempenho sólido. IH Para mais informações, contate: D. Scott Carter, Temtek Solutions Inc., Home of MSSI Refractory Products, 2 John Street, PO Box 398, McKees Rocks, PA, EUA, 15136; tel: +1 888-265-2608; fax: +1 412-771-3148; e-mail: scarter@temteksolutions.com; web: www.temteksolutions.com.

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 51

Indução

Montagem a Quente de Insertos de Metal por Indução Girish Dahake - Ambrell, an Ameritherm Co.; Scottsville, New York, EUA Peças plásticas injetadas são usadas cada vez mais na indústria, particularmente na automotiva, devido a sua resistência e baixo peso, quando comparado aos metais Fig. 5. Bobina de aquecimento de insertos com quatro posições

O

desenvolvimento de materiais plásticos reforçados com fibra de vidro é inegavelmente o principal fator para esse aumento. A fabricação e outros processos relativos devem se diferenciar dos métodos convencionais de termoplásticos de baixa temperatura devido a temperaturas de fusão mais altas.

Além dos plásticos reforçados com fibra de vidro existem muitos outros componentes que usam termoplásticos convencionais.

Esses termoplásticos são ainda muito maleáveis para suportar roscas, sendo assim insertos roscados de latão ou aço são utilizados para permitir a fixação de elementos com rosca.

A instalação desses insertos metálicos após a injeção é mais econômica do que a moldagem com esses elementos e o aquecimento por indução é um modo comprovado de pré-aquecer os insertos antes de sua instalação.

Para o cravamento a quente os insertos são pré-aquecidos por indução e em seguida prensados nos furos das peças plásticas

Cilindro pneumático

Bobina indução

injetadas. Isso é conseguido posicionando-se a bobina de indução ao redor dos insertos, fazendo-se o aquecimento por alguns segundos e quando a temperatura correta é atingida em seguida é feita a inserção nos furos determinados (Fig. 1).

Uma camada fina de plástico se funde e escorre ao redor das ranhuras externas dos insertos. Imediatamente o plástico se solidifica novamente, resultando numa fixação muito superior quando comparado a outros métodos de inserção.

O material dos insertos é normalmente o latão ou o aço, cada um deles tem suas vantagens e desvantagens. O latão é não magnético e não corrosível como o aço. Contudo, o latão é um material mais mole e pode ser recozido a temperaturas baixas (232oC).

O aço começa a ser recozido a 650oC. Nos plásticos reforçados com fibra de vidro os insertos têm que ser aquecidos a temperatura de 370oC para sua correta instalação, dessa forma os insertos de latão têm que ser aquecidos e inseridos rapidamente para prevenir

que a rosca não seja recozida. O latão tem menor resistividade elétrica do que o aço e dessa forma requer mais potência para ser aquecido por indução. A seleção do material dos insertos é dependente das especificações da aplicação, mas o latão é o material mais utilizado na indústria.

Aquecimento por Indução Uma instalação de aquecimento por indução básica é mostrada na Fig. 2. Ela consiste de uma fonte de potência de alta frequência que é alimentada por energia elétrica da rede. Essa fonte de potência converte a energia de entrada de 60HZ em um sinal de alta frequência que opera de 10 a 400KHZ. Esse sinal oscilante de alta frequência alimenta um circuito tanque que, por sua vez, alimenta a bobina de indução refrigerada a água. O sinal gera um campo magnético de alta frequência dentro da bobina de indução.

O inserto é colocado dentro dessa bobina.

Isso gera correntes parasitas devido ao campo magnético de alta frequência, que produz

Peça plástica Sistema de realimentação Peça Conexão da bobina Água

Pino empurrador de aço inox não magnético

Inserto

Gerador de frequência Entrada de energia AC

Menor geração de variações

Circuito tanque Bobina indução

Maior geração de variações

Inserto

Fig.1. Aquecimento de inserção a quente típico

52 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Dispositivo

Fig. 2. Sistema básico de aquecimento por indução

Indução

o aquecimento. Um pirômetro óptico pode ser instalado para medir a temperatura dos insertos e seu sinal pode controlar a fonte de potência para que se tenha repetibilidade em cada ciclo de aquecimento.

Aqui estão alguns parâmetros críticos para o processo de inserção por indução: • Frequência da fonte de potência: A frequência de operação da fonte de potência deve ser escolhida para fornecer energia de forma eficiente baseada no tamanho e no material dos insertos. Deve-se ter o cuidado para assegurar que esta frequência esteja acima da frequência crítica da peça para um aquecimento eficiente; • Repetibilidade da fonte de potência: Essa é a repetibilidade do ciclo a ciclo de operação que é garantida pela especificação de fabricação das fontes devido às variações de energia elétrica e outras tolerâncias; • Tempo de aquecimento ligado: Esse tempo deve ser controlado e preciso para que cada ciclo seja repetido com precisão para garantir a mesma temperatura nos insertos; • Posicionamento dos insertos na bobina: Isso é dependente do dispositivo de fixação e movimentação dos insertos. A variação de posicionamento dos insertos dentro da bobina causará a variação de temperatura em cada ciclo; • Pressão de inserção: A localização dos insertos nos furos das peças plásticas é determinada pela pressão aplicada aos insertos. Baixa pressão pode posicionar o inserto acima da posição determinada e uma sobrepressão pode causar um deslocamento de matéria plástica fundida para a superfície; • O perfeito ajuste do inserto na peça plás-

Estação de aquecimento remota Pino de alimentação de aço Inox não magnético

Mesa Indexadora "X" e "Y" com controle computadorizado

Pino de aço não magnético acionado pneumaticamente Estação de aquecimento remota com bobina indutora

Bobina de indução de 3 posições

Insertos de aço

Peça plástica X

Y

Fig. 3. Sistema de aquecimento com posição única

Fig. 4. Sistema de aquecimento com múltiplas posições

tica: O diâmetro do furo da peça plástica deve ser de tamanho correto para permitir que o plástico fundido possa escorrer nas ranhuras do inserto metálico. Se o furo for menor haverá excesso de plástico sendo escorrido para fora; • Tempo de resfriamento: Um tempo de resfriamento após o ciclo de inserção é necessário para a perfeita ancoragem do inserto na peça plástica. Se esse tempo for muito curto e a pressão de inserção for aliviada rapidamente, o inserto poderá ser ejetado fora da peça plástica; • Temperatura do inserto: A temperatura de inserção é um fator chave no sucesso desse processo. Cada inserto deve ser aquecido à mesma temperatura e mesmo tempo para se atingir um processo consistente.

bina com uma posição para aquecer um inserto por vez. Dependendo do número de insertos na peça plástica ou a bobina pode ser posicionada em cada um dos furos ou a peça plástica pode ser posicionada junto à bobina através de um manipulador automático ou mesa indexadora "X" e "Y". Essa técnica é mais flexível permitindo uma mudança de posições através de software ao invés de ajuste mecânico. Pode-se também utilizar um braço-robô que move a bobina para cada posição de furo na peça plástica, nesse caso o cabeçote de aquecimento precisa ser projetado para cada aplicação (Fig. 3).

Uma bobina de aquecimento com múltiplas posições torna possível a instalação de mais de um inserto por operação na mesma peça plástica (Fig. 4). Bobinas com três ou até quatro posições já foram utilizadas para essa aplicação. A bobina normalmente fica numa mesma posição e a peça plástica é então po-

Bobina de Uma Posição x Bobina de Múltiplas Posições O sistema mais simples consiste de uma bo-

Fundição e Caldeiraria em Aço Inox

Esteiras de Elos Microfundidos

Resistências e Bancos de Aquecimento

Reformas, Manutenções e Painéis Elétricos

Ally Cast

Sistemas de Tratamentos Térmicos Ltda.

Grou

Combustion Technology

Fornos Industriais

Jatos de Granalha e Peças de Reposição

Queimadores e Sistemas de Combustão

Esteiras e Telas de Arame

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Indução

sicionada abaixo da bobina. Os insertos para cada furo são aquecidos simultaneamente e em seguida prensados na peça plástica. A bobina de múltiplas posições requer maior potência do que a de posição única, contudo, o ciclo de produção é significativamente mais baixo.

Estudo de um caso Uma bobina de quatro posições de aquecimento (Fig. 5) foi utilizada para aquecer quatro insertos de 8 mm de diâmetro a uma temperatura de 290oC utilizando um equipamento Ambrell EasyHeat 7590, com potência de 7,5 kW. Os insertos são aquecidos à tal temperatura em quatro segundos antes de serem prensados na peça plástica. A bobina de indução foi projetada para permitir o ajuste de cada posição de forma a atingir a mesma temperatura em todos os pontos.

A variação de temperatura entre as quatro posições na bobina é corrigida e uma vez atingido o ponto ideal é feito o travamento para assegurar repetibilidade de processo. A Fig. 6 mostra a imagem térmica dos quatro insertos ao final do ciclo de aquecimento.

Conclusão A aplicação do aquecimento por indução, quer seja feita no início do projeto da peça ou num processo já existente, tem se mostrado uma opção mais viável devido a sua habilidade de contribuir para processos de lean-manufacturing. É fácil justificar seu uso e valor devido a sua flexibilidade, tamanho reduzido, versatilidade e eficiência, representando uma opção indispensável para inúmeros processos industriais de aquecimento no mundo todo. IH

54 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Fig. 6. Imagem térmica dos quatro insertos após o ciclo de aquecimento

Benefícios do Aquecimento por Indução/ Vantagens • Confiabilidade Inigualável: Circuito de potência e controle de alta frequência, 100% a estado sólido; • Repetibilidade de Processo: Com avançado controle microprocessado, as fontes de potência são extremamente precisas e repetitivas; • Máxima Potência Disponível: Faixa de alta frequência e sistema contínuo de sintonia da fonte de potência rastreiam a frequência de ressonância do sistema para a entrega contínua de potência na ressonância; • Posicionamento conveniente da bobina: Estações de aquecimento remoto podem ser posicionadas na linha de produção a até 6 metros da fonte de potência (dependente da aplicação); • Fácil integração do sistema: Rápida e fácil integração com controle de produção com PLC e entradas analógicas.

Para mais informações, contate: Dr. Girish Dahake, Ph.D., vice-presidente de Aplicações Globais da Ambrell Inc., tel: + 1 585-8899000 (X 121); gdahake@ambrell.com; www.

ameritherm.com.

Tradução gentilmente realizada por Ambrell, do Brasil. Para mais informações, contate Marcos Félix, (19) 3816-1659, www.ambrell.com.

Materiais Resistentes ao Calor

Selecionando uma Liga Apropriada Resistente ao Calor Marc Glasser - Rolled Alloys; Temperance, Michigan, EUA O primeiro fator na escolha de uma liga resistente ao calor para uma determinada aplicação é o seu limite de temperatura. No entanto, a fim de se obter a vida útil desejada e se obter sucesso em sua aplicação, há muitos outros fatores que devem ser levados em consideração. Falhas na consideração desses fatores podem resultar em falhas prematuras e, em alguns casos, levar a riscos graves de segurança para seus funcionários

E

ste artigo irá introduzir o leitor a um entendimento amplo dos muitos fatores a serem considerados quando se seleciona uma liga de construção para uma aplicação com resistência ao calor.

Oxidação A primeira e principal variável a ser considerada é o limite de oxidação de uma liga em particular. Uma camada contínua de óxido de cromo sobre a superfície de ligas inoxidáveis austeníticas é a responsável pela promoção da resistência à oxidação. A presença de silício e alumínio, em níveis elevados o suficiente em uma liga, irá permitir a formação de subcamadas de sílica ou alumina, o que irá aumentar ainda mais a resistência à oxidação.

Finalmente, a adição de terras-raras e outros metais pesados irá aumentar mais um nível de resistência à oxidação pela presença de um óxido que irá se ligar aos outros óxidos para criar um óxido mais impermeável, fino e mais aderente, o qual será mais difícil de se quebrar. A camada de óxido mais fina é menos propensa a trincar e lascar do que um óxido mais espesso [1].

O óxido da superfície de qualquer liga resistente à oxidação é o responsável pela sua resistência à oxidação, mas também está submetido a condições que podem eventualmente destruir este óxido. A ciclagem térmica pode retirar a camada de óxido para fora da base ao longo do tempo. A camada pode se quebrar localmente pela formação de verrugas ou nódulos [1]. Quando a camada se quebra em um ponto, ela pode tanto se regenerar como ser o local de iniciação para uma quebra mais séria da camada.

São realizados testes em laboratório para

definir os limites de oxidação e comparar as ligas de materiais competitivos. Este tipo de teste pode ser realizado a qualquer temperatura até 1232°C. A medição de escolha é o ganho de massa devido à formação de óxido (e nitreto). As amostras são aquecidas em cadinhos de porcelana, para reter as lascas de óxido. As amostras são retiradas semanalmente.

Depois de aplicados os procedimentos para assegurar que nenhuma lasca de óxido seja perdida, eles são resfriados, pesados e depois reintroduzidos no forno até que as amostras fiquem à temperatura por 3.000 horas. O ganho de massa é relatado em mg/cm2.

Este tipo de teste é útil como um guia, mas não simula adequadamente todas as

condições a que todas as ligas podem se encontrar em uma utilização de produção real, incluindo os ciclos térmicos mais frequentes, a fluência, as atmosferas estagnantes, as diferenças em atmosferas oxidantes (por exemplo, teor de umidade) e o tempo real. As ligas de construção talvez sejam utilizadas por anos e não meses e as extrapolações podem ou não ser confiáveis.

Apesar de todas estas limitações, o teste de oxidação é útil para comparações. Nestes testes de laboratório, os resultados com perdas menos de 20 mg/cm2 sugerem que uma liga, em forma de placa, não deve perder a sua integridade estrutural com base nas perdas por oxidação. Tendo em conta todas estas consi815˚C

304/316

982˚C

Ally 625 309

1038˚C

310

1093˚C

RA 253 MA®

1093˚C

RA330®

1149˚C

Liga 600

1149˚C

Liga 601

1204˚C

RA333®

1204˚C

RA 602 CA® 1232˚C Fase sigma

Nitretação comercial, FNC 482

538

593

649

704

760

816

Cementação e carbonitretação comerciais 871

927

982 1038 1093 1149 1204 1260

Temperatura, °C

Fig. 1. Limite de oxidação de algumas ligas resistentes ao calor. Note que para a liga 600, diferentes fontes limitam esta liga a 1100°C Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 55

Materiais Resistentes ao Calor

derações, a Fig. 1 mostra os limites de oxidação do portfólio de ligas resistentes à corrosão da Rolled Alloys. A Fig. 2 é uma ilustração de uma experiência real mostrando de forma facilmente observável as diferenças na resistência à oxidação de várias ligas.

Exposição a Outras Atmosferas No mundo do tratamento térmico os materiais de construção podem ser expostos a outras atmosferas, incluindo: cementantes, nitretantes (e combinações destas duas), de vácuo, hidrogênio, gás inerte, entre outras.

Sob vácuo, ou com atmosfera de gás inerte em grande escala, a resistência à oxidação é menos importante porque o objetivo destas atmosferas é a criação de uma atmosfera livre de oxigênio. Também deve ser entendido que os produtos da combustão contêm tanto carbono como nitrogênio em altas temperaturas, o que pode levar à cementação e nitretação. No tratamento térmico comercial, a cementação e a carbonitretação são, geralmente, realizadas na faixa de temperaturas de 870 a 950°C, enquanto a nitretação e a nitrocarbonetação ferrítica são, geralmente, realizadas entre 530 e 565°C. A cementação, a nitretação e as combinações destes dois processos fragilizam as ligas resistentes ao calor. Desta forma, os materiais já não podem ser endireitados ou soldados em algum ponto no tempo. A fragilização ocorre tanto a partir de mudanças na composição química da superfície

56 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Fig. 2. Dispositivo para ensaio de oxidação, 2880 horas a 1100°C

devido à atmosfera que se difunde para o metal de base com a exposição prolongada quanto, se a temperatura for suficientemente alta, pelo crescimento do grão. A resistência à cementação (ou nitretação) é dependente do teor de níquel, da integridade da camada de óxido e do tamanho de grão.

O níquel reduz a solubilidade de carbono na liga, de modo que ele simplesmente não irá se difundir para dentro do metal [1, 2, 3].

Nas ligas resistentes ao calor, são encontradas na superfície uma combinação de óxido de cromo, sílica e alumina, as quais também são uma camada de defesa contra a cementação. Mesmo que uma atmosfera seja redutora para o ferro, ela ainda pode ser oxidante para o cromo, o silício ou o alumínio. Isto pode ser determinado a partir de um diagrama de Ellingham. Basta dizer que a tendência de uma superfície ser oxidante ou redutora é ter-

Materiais Resistentes ao Calor

Fig. 4. Grade de serpentina. Note que as soldas estão presentes somente entre a porca e as barras roscadas que prendem o conjunto inteiro, permitindo liberdade de movimentos durante a expansão e a contração

modinamicamente complexa, mas pode ser estimada por meio de uma análise cuidadosa dos diagramas de Ellingham [4].

A liga RA330® é utilizada de forma muito comum para fixações nesses ambientes e, normalmente, vai durar um ano. As ligas RA333®, 600, 601 e RA 602 CA® são mais resistentes à cementação, mas a custos crescentes. A liga 800HT, apesar de ter uma composição química semelhante à da

liga RA330, com menos Si e uma adição de alumínio, apresenta uma diminuição da resistência à cementação, em grande parte por causa do tamanho de grão grande e da menor quantidade de sílica.

Como resultado destas atmosferas complexas, os testes de cementação são mais difíceis e devem ser adaptados para o ambiente particular com o qual um forno real irá trabalhar. Isto inclui o potencial de carbono, a

FORNOS INDUSTRIAIS

Fig. 3. Fotografia ilustrando a fluência. A mínima fluência é observada para a liga RA253MA e a pior para a liga 321

temperatura e o teor de oxigênio da atmosfera. Este último parâmetro não pode ser salientado o suficiente, porque a formação de uma camada de proteção crítica é fundamental para obter uma comparação válida [1].

A cementação sob vácuo apresenta um problema único. Com as pressões parciais de oxigênio envolvidas neste processo, as camadas de óxido de cromo e de sílica não são termodinamicamente estáveis. Portanto, elas não

A Metaltrend apresenta soluções completas e inovadoras, baseadas em tecnologias avançadas.

FORNOS INDUSTRIAIS

Aquecimento Tratamento térmico Brasagem e sinterização Equipamentos para arames Estufas Regeneração de carvão

FORNOS PARA ALUMÍNIO Fusão e lingotamento Tratamento térmico

PEÇAS E ACESSÓRIOS

EQUIPAMENTOS INDUTIVOS Têmpera superficial Aquecimento indutivo Fusão de metais Conversores de frequência

SISTEMAS AUXILIARES Transporte e manipulação Geradores de gás Enroladores de arame Sistemas de automoção Processamento de cavacos Controle de atmosfera Sondas

METALTREND EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS LTDA. Escritório: Rua São Mateus, 611 - Granja Julieta - 04721-020 - São Paulo - SP - Brasil Fábrica: Rua João de Moraes, 157 - Portal São Marcelo (SP 63) km 35,5 - CP 1006 - 12900-970 Bragança Paulista - SP - Brasil - Tel.: + 55 11 4058.7660 - Fax: +55 11 4058.7701 www.metaltrend.com.br

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 57

Materiais Resistentes ao Calor

estão presentes. A resistência à cementação vem em grande parte da alumina, que exige um mínimo de 2,5% ou uma combinação de alumínio e silício de, pelo menos, 3%. Uma prática usual é a de executar testes de cementação de novas ligas por comparação em um forno de cementação real - com amostras soldadas ou fixadas de alguma outra forma - a fim de se obter comparações de “maçãs com maçãs”.

Há uma forma final de cementação a ser considerada, que é o fenômeno de cementação com o pó de carbono. Ela ocorre tipicamente em temperaturas inferiores a 430650°C e acontece quando um componente é colocado no forno através de uma parede de isolamento. O metal na parede de isolamento está a uma temperatura muito mais baixa e o metal que sai da parede está com a temperatu-

ra do forno. Há um grande gradiente térmico na zona próxima à parede. O metal parece ser “comido” na superfície [1]. A liga RA333 tem sido liga escolhida pela indústria de tratamento térmico durante décadas para resistir ao pó de carbono. Um fabricante de equipamentos demonstrou que tanto a liga RA 602 CA quanto a liga 333 são alternativas aceitáveis para aplicações com pós metálicos.

Fluência e Resistência à Ruptura A resistência à tração não pode ser utilizada como um parâmetro de projeto em temperaturas acima de 540°C. Em seu lugar, existem dois fatores muito importantes na decisão sobre uma liga resistente ao calor: a capacidade da liga de resistir à distorção e à ruptura com uma carga aplicada a temperatura dese-

jada. Estes dois parâmetros são conhecidos como resistência à fluência e à ruptura em alta temperatura, respectivamente. Dito de uma forma simples, a fluência é o fenômeno do metal se deformar a uma temperatura elevada devido ao seu próprio peso ou a partir de uma carga aplicada.

Uma forma visual simples criada para ajudar a compreender o fenômeno de fluência é mostrada na Fig. 3, na qual amostras redondas e perfeitamente concêntricas são soldadas em um fixador, colocadas em um forno por um período de tempo e, em seguida, refrigeradas ao ar. Algumas amostras cederam severamente, enquanto outras mal se deformaram. Aquelas que não se deformaram têm a melhor resistência à fluência. A taxa de fluência é expressa em % por hora

Tabela 1. Resposta ao ensaio Charpy a temperauta de exposição e temperatura de ensaio Temperatura de Ensaio (°C)

20

20

Condição

304 ft-lb

321 ft-lb

347 ft-lb

Sem exposição

100

100

100

18 m a 650°C

100

100

50

36 m a 650°C

50

75

35

18 m a 730°C

85

100

36 m a 730°C

75

95

4 m a 815°C

20

316 ft-lb

310 ft-lb

800 ft-lb

100

100

65

25

50

40

10

55

90

70

10

60

45

30

5

30

65

20

6 m a 815°C

100

100

65

18 m a 815°C

70

100

35

30 m a 815°C

100

100

34 m a 815°C

25

36 m a 815°C 650

Sem exposição

100

100

100

100

100

100

18 m a 650°C

100

100

85

100

85

75

36 m a 650°C

100

100

85

100

65

80

100

100

100 85

Sem exposição 730

18 m a 730°C

100

100

100

95

35

36 m a 730°C

100

100

100

85

40

70

Sem exposição

100

100

100

100

100

100

6 m a 815°C

100

100

100

12 m a 815°C

100

100

100

18 m a 815°C

100

100

100

4 m a 815°C 815

Fig. 5. (Superior) barra de RA330 com diâmetro de 0,5 polegada. (Inferior) barra de 0,625 polegada de diâmetro, da liga RA330, do mesmo cesto de carga para tratamento térmico Tabela 2. Redução na tenacidade com tempo de exposição de 10.000 horas em várias temperaturas Condição

RA253MA ft-lb

310S ft-lb

100

30 m a 815°C

100

100

34 m a 815°C

40

Tabela 3. Retenção da tenacidade da liga RA330 após 1.000 horas Temperatura de ensaio, °C

Condição

Tenacidade ao Impacto ft-lb

24

Como recebida

240

24

1.000 h a 760°C

96

Recozida

85

159

10.000 h a 700°C

3.7

3

10.000 h a 800°C

3

3

760

Como recebida

167

10.000 h a 900°C

30

18

760

1.000 h a 760°C

130

58 Industrial Heating - Out a Dez 2014

30

Tabela 4. Tenacidade a temperatura ambiente no metal exposto a 870°C Exposição

309

310

RA253MA

Horas

ft-lb

ft-lb

ft-lb

500

73

8.8

17.9

1200

58.4

8.5

15.1

Materiais Resistentes ao Calor

e aumenta com a elevação da temperatura.

Durante o ensaio de fluência, existem três estágios: o estágio inicial; o estágio secundário, no qual existe uma inclinação constante da curva, que é a região com menor inclinação da curva; e o estágio final.

Nos EUA, é medida a taxa mínima de fluência, que é a taxa constante apresentada no estágio secundário da fluência. Na Europa, é utilizada a fluência total, ou a tensão necessária a uma determinada temperatura para a amostra se alongar em um total de 1%. A taxa mínima de fluência e a taxa de fluência total não são intercambiáveis.

A resistência à ruptura é reportada tanto como a tensão como com o número de horas necessário, para romper uma amostra em uma quantidade específica de tempo. A resistência à fluência é a medida mais crítica. A razão é que, enquanto muitas ligas semelhantes têm resistência à ruptura comparáveis, elas podem não ter resistência à fluência similar. Neste caso, uma liga com muito mais elevada resistência à fluência irá manter a forma durante anos, enquanto outras poderão se deformar, tornando o forno inutilizável.

Finalmente, como muitas variáveis, tanto a fluência quanto a resistência à ruptura

não são parâmetros exatos. Poderá haver, em uma mesma liga, variação de teste para teste.

Além disso, os critérios de projeto dos fornos e peças devem conter um fator de segurança, uma vez que a falha pode ter consequências em relação à segurança. Desta forma, os critérios de projeto devem considerar valores mais baixos do que os de fluência e de tensão de ruptura reais. Um órgão governamental, a ASME (American Society of Mechanical Engineers), utiliza valores abaixo de 67% da tensão de ruptura extrapolada para 100.000 horas ou uma taxa de fluência mínima de 100% do valor extrapolado para 1% de deformação em 100.000 horas [5].

O Apêndice A (somente online) apresenta, para algumas ligas selecionadas, as propriedades de fluência e de ruptura. É sabido que materiais com grãos mais grosseiros apresentam maior resistência à fluência e à ruptura do que materiais com grãos mais finos. Entretanto, se faz necessário um balanço de propriedades, já que materiais com grãos mais grosseiros perdem a sua resistência à fadiga térmica, enquanto ganham resistência à fluência e à ruptura.

Finalmente, a oxidação tem um efeito aparente de aumento de resistência sobre

algumas ligas acima de 980°C. Quando foram utilizadas amostras finas para os ensaios de fluência e de ruptura, a liga RA333, que é conhecida por ter uma melhor fluência e resistência à ruptura do que a liga RA330, apresentou resistência à fluência inferior [1].

O exame visual mostrou um bom grau de oxidação na liga RA330 e nenhuma oxidação na liga RA333. Utilizando uma amostra mais espessa, o efeito da oxidação foi minimizado e deu resultados mais previsíveis.

Em resumo, um projeto adequado deve levar em conta a resistência à fluência e à ruptura em uma temperatura específica máxima e com um fator de segurança aceitável.

Isto será conseguido para um material que não se deforme ou quebre durante um ciclo de vida razoável em uma dada temperatura.

Fragilização Os materiais com alto cromo e baixo níquel (aços inoxidáveis) mudam de dútil para frágil em qualquer momento a partir de algumas centenas ou de até milhares de horas de serviço na faixa de 590 a 870°C. Isto ocorre devido à precipitação de uma fase intermetálica, dura e frágil, conhecida como fase sigma. Ao mesmo tempo em que a fase sigma

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anos

1964

2014

Coalescimento Recozimento Alívio de Tensões Normalização Cementação Carbonitretação Têmpera

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Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 59

Materiais Resistentes ao Calor

pode não ser nociva quando o material está em alta temperatura, pode fragilizar a liga por completo quando a temperatura ambiente.

Além disso, o reparo a temperatura ambiente, com solda, pode acabar propagando as trincas, levando a uma falha catastrófica. Isso pode causar um risco de segurança real no reparo de um componente grande e pesado. Em tal situação, o material tem o potencial de quebrar como um pedaço de vidro, colocando em risco todos os empregados ao redor. Os elementos estabilizadores de ferrita (Cr, Mo, Si) promovem a formação da fase sigma, enquanto os elementos estabilizadores de austenita (Ni, N, C) atrasam a sua formação [2]. Na liga RA330 não é observada uma quantidade apreciável de fase sigma. Isto sugere que a fragilização por fase sigma pode ser completamente suprimida nos aços inoxidáveis com Ni em níveis suficientemente elevados, bem como em todas as ligas à base de níquel [1,2].

A formação da fase sigma tem um componente cinético, o qual é governado por uma curva em C. A composição química também tem um efeito sobre a formação da fase sigma. Como regra geral, todos os elementos que estabilizam a ferrita promovem a formação de fase sigma, especialmente o Si e o Mo, bem como o V, W, Ti e o Nb. Os elementos que estabilizam a austenita retardam a formação de fase sigma. Os grãos grosseiros retardam a formação de fase sigma, enquanto o trabalho a frio prévio a promove [6].

Um estudo da ASME sobre os materiais superaquecedores [7] mostra que a cinética de formação da fase sigma varia para cada liga. Independentemente da liga, o tempo para precipitação é longo. Finalmente, a cinética segue uma curva em C: há uma temperatura no meio da faixa de precipitação na qual a precipitação ocorre em um tempo mais curto.

As curvas em C variam de liga para liga. Os resultados são apresentados na Tabela 1. Um estudo interno realizado pela Rolled Alloys [8] mostra a perda de tenacidade após 10.000 horas de exposição a várias temperaturas (Tabela 2). Em um outro estudo [9] é mostrado como a liga RA330 retém a tenacidade após a exposição de 1.000 horas a 760°C, e os resultados são mostrados na Tabela 3.

Finalmente, um estudo da Rolled Alloys [8] sugere que a liga 309 talvez retenha a resistência ao impacto a 870°C mais do que as ligas 310S ou RA 253 MA. Isto é mostrado na Tabela 4. Infelizmente, estes estudos não podem ser extrapolados para outras temperaturas.

Ciclagem e Expansão Térmica Nas ligas resistentes ao calor, a fadiga térmica corresponde a trincas que ocorrem após repetidos aquecimentos e resfriamentos (têmpera) de uma liga. As ligas resistentes ao calor têm elevados coeficientes de expansão térmica e baixa condutividade térmica. Simplificando, a superfície do metal aquece e resfria antes do centro. Durante o aquecimento, a superfície está se expandindo de forma mais rápida que o centro, o que induz uma deformação no centro. Em seguida, durante a têmpera, a superfície está contraindo mais rápido do que o centro, colocando mais deformação sobre a superfície [1].

O melhor exemplo desse fenômeno é mostrado em cestos de tratamento térmico feitos com arames/barras e é dependente do processo.

Como resultado das tensões, os tratamentos de cementação e de aquecimento em banho de sal causam trincas na superfície, as quais se propagam em direção ao centro; e estas trincas são visíveis. Por outro lado, o endurecimento em atmosfera neutra mostrará exatamente o oposto.

As trincas se formarão no centro e não darão nenhuma indicação de que algo errado está acontecendo até que as barras se quebrem.

60 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Há alguns caminhos para minimizar este fenômeno: • Projetar as fixações de forma flexível ou soltas, como grades de uma serpentina (Fig. 4) com seções finas.

• Também podem ser empregadas juntas pregadas.

• Utilizar seções mais finas para diminuir o efeito de aquecimento e resfriamento não-uniformes. Em cestos de arames/barras, a redução do tamanho do diâmetro da haste de 5/8 polegadas para um diâmetro de 0,5 polegada diminui bastante os casos de trincas por fadiga térmica (Fig. 5).

• O emprego de materiais com grãos mais finos e ligas mais resistentes ao crescimento do grão irá resultar em dispositivos de carga que sejam mais dúteis e resistentes a tais trincas.

Tão importante quanto a fadiga térmica é a expansão térmica. Um ponto que os engenheiros de projeto muitas vezes não consideram é que a transferência de calor não é uniforme. Caso a expansão térmica seja contida, ocorrerão tensões de compressão. Quando essas tensões excederem o limite de escoamento de qualquer peça de metal, ela vai se curvar, dobrar ou trincar. Portanto, é importante entender como todas as partes irão aquecer e certificar-se de que existe espaço suficiente para a expansão e a contração.

Outros Fatores Alguns fatores menos comuns (os quais não serão tratados neste texto) e que algumas vezes necessitam de consideração incluem a sulfetação, a exposição a metais fundidos, riscamento e manutenção apropriada.

Quando se considera uma liga resistente ao calor para uma nova aplicação, é bastante sensato entrar em contato com um fornecedor, que tenha um corpo metalúrgico, o qual possa fornecer os dados necessários para um engenheiro de projeto especificar de forma segura um material, sabendo que estão sendo considerados todos os fatores em potencial. IH O Apêndice A está disponível na versão online deste artigo, no endereço: www.revistaih.com.br/artigo-tecnico/selecionando-uma-liga-apropriada-resistente-ao-calor/3049.

Para mais informações, contate: Marc Glasser na Rolled Alloys; +1 800-5210332, Metallurgical-help@rolledalloys.com; www.rolledalloys.com.

Referências [1] Kelly, J., Heat Resistant Alloys, Art Bookbindery, Canada, 2013; [2] “The Nickel Advantage - Nickel in Stainless Steel,” The Nickel Institute, 2008; [3] Massalski, Thaddeus, Editor in Chief, Binary Alloy Phase Diagrams, American Society for Metals, Metals Park, Ohio. 1986; [4] Ellingham, H. J. T. (1944), “Transactions and Communications,” J. Soc. Chem.

Ind. (London), 63 (5); [5] ASME Boiler and Pressure Vessel Code. American Society of Mechanical Engineers. New York, NY. July 2011; [6] Metals Handbook, V. 1, Tenth Edition, Properties and Selection: Irons, Steels, and High Performance Alloys, ASM International, Materials Park, Ohio, 1990., p. 709; [7] Lien, George E, editor. Behavior of Superheat Alloys in High Temperature, High Pressure Steam. The American Society of Mechanical Engineers. New York, NY 1968; [8] Rundell, Gene R. Rolled Alloys Investigation 27-84, Temperance, MI., August, 1984; [9] Kelly, J. Private Communications with Crucible Inc. Materials Research Center. Jan. 9 and Jun. 22, 1972.

Metalurgia do Pó

Fabricação Aditiva (Impressão 3D): Passado, Presente e Futuro

Fig. 2. Uma ProJet 1200 Micro SLA em uma oficina de joalheiros (cortesia da 3D Systems)

Reed Miller - Editor, Industrial Heating; Pittsburgh, Pensilvânia, EUA Alguns diriam que a impressão 3D é o estado da arte nos processos de fabricação. Talvez esta seja mais uma continuação da história. Mas, afinal, o que é tudo isso? Por que ela é importante para a indústria de processamento térmico a alta temperatura? Nós revisamos o passado, o presente e o futuro desta tecnologia quente

S

eria a fabricação aditiva (FA) uma invenção do século 21?

De modo algum. O processo de "impressão" de objetos sólidos por meio de camadas progressivas foi chamado pela primeira vez de estereolitografia (SLA) e foi inventado e patenteado por Charles W. Hull, em 1983. A comercialização do processo deu à luz a 3D Systems, a qual ainda opera na sua sede na Carolina do Sul, EUA. Em Novembro de 2013, a 3D Systems anunciou um investimento de US$ 10 milhões para expandir suas operações de fabricação, gerando 145 novos empregos.

O que é a FA? Há, na verdade, vários tipos de tecnologias de impressão 3D. A primeira é a SLA, mencionada anteriormente. Para este processo um laser é utilizado para curar uma resina e construir um protótipo com uma camada de cada vez. A prototipagem rápida é semelhante, mas (ao contrário da SLA) não são utilizados suportes para segurar a peça (Fig. 1).

A modelagem por deposição de material

fundido (FDM - Fused-Deposition Modeling) é uma variação na qual as impressoras fundem um filamento plástico - ABS ou PLA - e depositam este plástico em camadas até que seja criado o modelo. A MakerBot é uma fabricante dessa tecnologia. A deposição direta de metal é aplicada à construção com metais de forma similar à FDM. A sinterização seletiva a laser (SLS Selective Laser Sintering) se tornará, ou já é, mais familiar aos leitores desta revista.

Nesta tecnologia, o metal em pó é sinterizado utilizando lasers. A sinterização resulta numa estrutura sólida, com uma camada de cada vez. Quando uma camada é completada, a estrutura cai de modo que a camada seguinte possa ser construída em cima.

Passado As universidades e grandes empresas industriais começaram a usar a impressão 3D por volta do final dos anos de 1980 para a prototipagem rápida. Uma peça era frequentemente feita a partir de um material plástico e utilizada para moldar uma peça do material de

projeto (metal). O custo dos equipamentos e a limitação de materiais e de aplicações impediram o acesso prático para muitas empresas.

Conforme esta tecnologia foi desenvolvida, especialmente ao longo da última década, a revista Industrial Heating foi relatando a notícia na imprensa, nas nossas newsletters e no nosso site. Pelo menos dois artigos da edição americana cobriram esta tecnologia - em Maio de 2011 e Janeiro de

Fig. 1. Uma peça impressa em 3D utilizada para prototipagem (cortesia da 3D Systems) Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 61

Metalurgia do Pó

Fig. 3. Fundição de metal

Fig. 4. Tornado GR-4 se preparando para reabastecimento no ar

2012 - e em nosso editorial de Agosto de 2013 foi prometida uma cobertura contínua. Promessa mantida.

Presente Parece que o estado atual da FA é uma mudança rápida. Muita coisa está sendo mudada para tornar esta tecnologia melhor, mas vamos permanecer no presente por agora. As melhorias na tecnologia e a redução do preço resultaram em um crescimento de aplicações comerciais.

Em 2013 foram vendidas mais de 50.000 impressoras 3D e é esperado que este número dobre até 2015. Dados da Wohlers Associates estimam que o mercado de impressoras 3D em 2012 foi de US$ 2,2 bilhões, que em 2017 será de US$ 6 bilhões e que em 2021 será de US$ 10,9 bilhões. O grupo Freedonia é mais conservador, prevendo um crescimento anual de 20% e chegando em US$ 5 bilhões em 2017.

Há dois jogadores principais neste mercado 3D. São eles a 3D Systems (Fig. 2) e a Stratasys. A Makerbot, mencionada anteriormente, foi adquirida pela Stratasys em agosto do ano passado por US$ 400 milhões.

A 3D Systems tem uma participação maior na FA de metais. Isto se deve, parcialmente, à sua aquisição da Phenix Systems, uma fabricante francesa de impressoras 3D SLS que utilizam metal diretamente.

os modelos de metal ou de cera são utilizados para criar moldes em diferentes fases. Dependendo do tempo de vida de uma peça, esta etapa, historicamente demorada, era facilmente justificada. Mas e se fosse possível criar um molde em um curto prazo? A impressão 3D pode pular ferramentas imprimindo diretamente nos moldes ou machos de areia. As peças podem ser produzidas diretamente em uma impressora 3D em um curto tempo, assumindo que as exigências dos materiais possam ser atingidas.

Fundição

Existem duas aplicações básicas dessa tecnologia em fundição (Fig. 3).

A primeira é utilizá-la para a fabricação de moldes. Em uma fundição,

Fig. 5. Estação Espacial Internacional

62 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Aeroespacial

No ano passado, a NASA testou com sucesso peças de motor de foguete impressas em 3D. Além disso, foram impressos em 3D e testados alguns componentes funcionais dos caças Tornado (Fig. 4), utilizados pela Royal Air Force (RAF). Com a habilidade de se utilizar peças 3D na manutenção está prevista uma economia para a RAF de cerca de US$ 2 milhões ao longo dos próximos quatro anos. Para a indústria aeroespacial e outras indústrias, a capacidade de fabricação de peças somente quando são necessárias evita os custos de armazenamento ou problemas de tempo de entrega, quando uma peça crítica falha.

A NASA também já imprimiu minúsculos satélites do tipo wafer que serão utilizados para transmitir dados de pesquisa de forma mais barata de volta à Terra. Seu objetivo é colocar a impressão 3D no espaço para fazer com que os astronautas sejam mais autossuficientes,

Fig. 6. NASCAR utiliza impressão 3D

Metalurgia do Pó

imprimindo quaisquer peças que venham a precisar (pense na Apollo 13). Já foi construída e testada uma impressora 3D que pode funcionar em gravidade zero. Ela será enviada para a Estação Espacial Internacional (ISS) em uma missão futura (Fig. 5).

Automotivo

Uma das primeiras a adotar e a tirar vantagem da tecnologia 3D foi a Hendrick Motorsports no mundo da NASCAR (Fig. 6).

A Hendrick utiliza a prototipagem rápida e a impressão 3D para "cometer erros em plástico" e, assim, reduzir o custo. Eles também produzem alguns equipamentos não essenciais, tais como montagens de espelho para uso diretamente nos carros.

O CRP Group foi gentil o suficiente para nos fornecer um estudo de caso e excelentes fotos. Trabalhando em conjunto com a Magneti Marelli do Brasil, seu objetivo era produzir um coletor de admissão totalmente funcional (Fig. 7) em um curto período de tempo, a fim de testar um novo projeto. Foi utilizado um material personalizado no projeto, o WindformGF2.0. É um pó à base de poliamida reforçada com fibras de vidro e alumínio. Ele foi escolhido porque o coletor necessita resistir a altas temperaturas (130°C) e ser totalmente fundido para resistir à perda por vácuo ou vazamentos (Fig. 8). Os benefícios deste tipo de teste são óbvios. Sem estabelecer um processo de fabricação e longos prazos de entrega, novos projetos podem ser trazidos à vida por meio da criação de componentes funcionais que podem ser submetidos a testes severos.

Se for necessária uma modificação de projeto, um outro componente pode ser fabricado utilizando a tecnologia 3D para testes.

Um veículo que vale a pena mencionar é o Urbee 2 (Fig. 9), que é um carro impresso em 3D (mais de 50%). O pessoal da Urbee planeja dirigir seu carro por todo o EUA nos próximos 2 anos. Eles esperam ver o veículo em produção logo após a excursão pelo país.

Dependendo de quantos forem produzidos anualmente, o preço de tabela vai estar em algum lugar entre US$ 16.000 e US$ 50.000.

Outra empresa, a Local Motors Inc., anunciou recentemente que construirá o seu veículo por fabricação em impressão 3D durante a mostra The Technology International Manufacturing (IMTS), em setembro. Eles vão construir o seu carro-chefe Rally Fighter a partir do zero em cinco dias, ao longo dos seis dias de mostra.

Capacitação, Oportunidade e Aplicações Ideais

Por meio da utilização de impressoras 3D, muitos empresários estão utilizando uma microprodução para criar produtos personalizados, em pequenos lotes, sem uma fábrica convencional. Para os fabricantes mais tradicionais, a impressão 3D pode economizar milhões em custos de reequipamento. O inventário de peças de substituição também pode ser reduzido ou eliminado. As falhas inesperadas de máquinas passam a deixar de resultar em atrasos enormes e entregas

perdidas. A impressão 3D pode ser utilizada para a fabricação de uma peça de reposição em muito pouco tempo.

Nós já discutimos os moldes, os quais são uma ótima aplicação para a impressão em 3D. Outras aplicações ideais incluem peças com aplicações muito específicas. Um exemplo é a aplicação odontológica, a qual possui requisitos únicos (Fig. 10). Membros protéticos podem ser feitos para o tamanho exato do indivíduo. Sem peças de prateleira e mal ajustadas.

Outra aplicação médica envolve a execução de cirurgias em combate. Manter os

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 63

Metalurgia do Pó

Fig. 7. Coletor de admissão feito de WindformGF2.0 (cortesia do CRP Group)

instrumentos esterilizados e em estoque em um campo de batalha tem sido sempre um desafio. Instrumentos duráveis, estéreis e de plástico cirúrgico podem ser impressos no local com a FA. Como esses produtos são projetados digitalmente, eles podem ser personalizados ao gosto de cada cirurgião no combate.

As oportunidades de emprego existem e continuarão a crescer à medida que esse campo se expande. Uma escola técnica em Ohio está formando estudantes em manufatura avançada, incluindo a impressão 3D. Eles estão saindo da escola, diretamente, com um salário de US$ 18/hora.

Futuro Muita da discussão em torno da FA é sobre o que será. De fato, quando discutimos as áreas de aplicação, como o ramo automotivo, nós mencionamos coisas que estão vindo no futuro. O mesmo acontece com a impressão 3D no espaço. Não é difícil ver como a impressão 3D pode desempenhar um grande papel na criação de uma colônia em Marte.

Os analistas antecipam que os EUA continuarão a ser o maior mercado, com 40% das vendas globais. A Europa Ocidental e a China também devem ser áreas de forte crescimento.

Alianças

As alianças parecem ser a chave para o desenvolvimento futuro.

Em agosto de 2012 foi fundado o The National Additive Manufacturing Innovation Institute e foi recentemente rebatizado como America Makes. O grupo - um consórcio envolvendo Pensilvânia, Ohio e Virgínia Ocidental - está focado em impressão 3D e suas pesquisas. Ele recebeu cerca de US$ 70 milhões em verbas federais e de financiamento do setor privado e mais de 80 parceiros se juntaram como membros. Esses parceiros incluem grandes corporações, pequenas empresas de manufatura e universidades e faculdades comunitárias.

A Lincoln Electric e um grupo de parceiros se uniram com a Case Western Reserve University para trabalhar em um projeto de US$ 700.000, financiado pela America Makes. É intitulado "High Throughput Functional Material Deposition Using a Laser Hot 64 Industrial Heating - Out a Dez 2014

Fig. 8. Coletor de admissão instalado para testes

Wire Process” (Deposição de material funcional de alto rendimento utilizando o processo de arame a quente por laser). Esta é uma segunda rodada de pesquisa, que busca gerar peças estruturais com ligas de titânio e superfícies funcionais com ligas à base de níquel.

Materiais e Tamanho das Peças

Nós vemos os materiais como o ponto-chave para o crescimento neste campo. O sucesso com o titânio seria um exemplo das enormes oportunidades futuras com a aplicação militar, aeroespacial, médica e de outras indústrias que desejam utilizar as propriedades do titânio como baixo peso, resistência mecânica e resistência à corrosão. A maior parte das atividades inovadoras em impressão 3D utilizou plásticos, e se mover dos plásticos para todos os tipos de metais é o próximo passo.

Seguindo esta tendência, a Sweden’s Exmet AB e a Öhlins Racing AB assinaram um acordo de licença para utilizar a tecnologia de impressão 3D para produzir componentes de ligas amorfas (vidro metálico). Os aços amorfos (à base de ferro) apresentam o dobro da resistência mecânica e 10 vezes mais elasticidade do que as ligas de aço de alta qualidade. A resistência mecânica é quatro vezes superior à das ligas de titânio e eles são inoxidáveis. A Exmet fabricou componentes já próximos da forma final utilizando a FA com leito de pós metálicos com sistemas a laser ou com feixe de elétrons.

Outro desenvolvimento será a fabricação de peças maiores. A Cincinnati Inc., fabricante de máquinas ferramentas, e o U.S. DOE’s Oak Ridge National Laboratory iniciaram recentemente uma parceria para construir uma impressora maior. O objetivo deles é desenvolver uma nova máquina de FA para imprimir peças de polímero até 10 vezes maiores do que o que pode ser feito com as tecnologias atuais. Eles planejam acelerar o processo de 200 a 500 vezes. Com a experiência primária da Cincinnati sendo metais, não seria um exagero dizer que a FA de peças metálicas maiores será o próximo desenvolvimento.

Customização

A flexibilidade e a customização compreenderão uma etapa de desenvolvimento na tecnologia de impressão 3D. A tecnologia por

Metalurgia do Pó

Fig. 9. Urbee 2 (cortesia da KOR Ecologic Inc.)

si só se presta a peças e produtos de ordem especial. Você pode ver a próxima Amazon, onde as pessoas podem ir online e projetar a lâmpada que eles querem, por exemplo? Pode ser feita na forma e cor especificada pelo indivíduo e feita como um item único.

Como as impressoras estão se tornando cada vez mais baratas (a HP está planejando lançar uma impressora 3D em meados de 2015), as pessoas serão capazes de fabricar os seus próprios produtos personalizados em seu porão ou na garagem. Você poderia dizer que isto é uma oportunidade empreendedora? Se você estiver interessado em um vislumbre de onde isto está hoje, confira o Thingiverse (www.thingiverse.com). O que poderemos fabricar em breve será limitado apenas pela nossa imaginação.

Ética

Você provavelmente não vê isto surgindo, mas quando a imaginação se solta, as questões éticas podem surgir. Se isso vai ser um grande problema em nossa indústria, é duvidoso, mas a bio-impressão está chegando.

No ano passado, cientistas da Universidade de Cornell imprimiram uma orelha humana e cientistas da Escócia estão desenvolvendo a téc-

Fig. 10. As limitações tradicionais deixam de existir para as aplicações odontológicas (cortesia da LayerWise)

nica para imprimir células-tronco embrionárias.

A impressão de armas está mais perto de nosso mundo do que as orelhas impressas. Em 2012 foi criada uma arma por impressão 3D e os desenhos foram compartilhados no site do inventor. Eles receberam 100.000 downloads antes do Departamento de Estado dos EUA removê-los. Um vídeo do disparo da arma ainda está disponível.

Conclusão Para onde a FA está indo e com que rapidez? Não é claro nem mesmo para os especialistas o que ocorrerá com a adoção em massa da FA, mas a disponibilidade de impressoras 3D com preços mais baixos começará a fazer da FA (impressão 3D) uma palavra caseira.

O que isso significa para a sua empresa? A FA faz sentido para o seu processo? Você poderia crescer o seu negócio utilizando a FA? Pode ser hora de considerar se a sua empresa precisa de uma estratégia de como incorporar a fabricação aditiva em seus processos de produção. IH Para mais informações e referências, contate: Reed Miller, pelo e-mail: reed@industrialheating.com.

Out a Dez 2014 - www.revistalH.com.br 65

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