Aplicações
Tratamento térmico: a tecnologia-chave para desempenhos superiores.
Os fornos de tratamento térmico são instalações industriais fundamentais, utilizados numa vasta gama de setores: desde os mais exigentes como automotivo e aeroespacial, até às aplicações mais comuns na mecânica de precisão e na produção de ferramentas.
Estes sistemas desempenham um papel crucial na transformação dos materiais metálicos. Através de ciclos controlados de aquecimento e resfriamento, o metal modifica a sua própria estrutura interna, adquirindo as propriedades mecânicas e físicas necessárias para garantir elevados desempenhos, confiabilidade e durabilidade ao longo do tempo.
Necessidades:
Controle da temperatura do processo térmico
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Registro digital das variáveis de processo
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Indicador de segurança alta temperatura do forno
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Controle de resistências para aquecimento
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Medição da temperatura do processo térmico
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Necessidade:
Controle da temperatura do processo térmico
A temperatura é a variável mais crítica no tratamento térmico dos metais. Um controle preciso e repetível é essencial para garantir uma produção consistente e de qualidade. Isto é particularmente importante nos setores aeroespacial e aeronáutico, onde a precisão deve respeitar normas como AMS2750 e CQI-9. Nos fornos de câmara o sistema de controle deve gerar um perfil térmico detalhado, com várias fases de aquecimento e resfriamento, cada uma com parâmetros específicos. Só com um controle preciso é possível respeitar as especificações metalúrgicas e assegurar a qualidade do produto final.
Solução:
O controlador 1850 representa a solução ideal para um controle preciso e confiável da temperatura do forno. Graças a um algoritmo de regulação altamente eficiente, assegura o cumprimento das especificações térmicas exigidas pelos materiais tratados.
Certificado segundo as normas AMS2750 para o setor aeroespacial e CQI-9 para o setor automotivo, o controlador 1850 é adequado para estas aplicações que exigem um elevado nível de precisão no controle térmico.
Características principais:
- Geração de perfis de set point;
- Saídas de controle para SSR e válvulas motorizadas;
- Interface LCD a cores;
- Mensagens de diagnóstico multilingue;
- Funções lógicas e matemáticas.
Necessidade:
Registro digital das variáveis de processo
O Registro das temperaturas durante os tratamentos térmicos é essencial para garantir a qualidade e a segurança dos materiais tratados. Monitorar e documentar de forma precisa os parâmetros térmicos assegura que o ciclo de tratamento respeite as especificações exigidas, prevenindo defeitos e variações no produto final. Além disso, o Registro é um requisito fundamental para cumprir normas e padrões do setor, como AMS2750 e CQI-9, particularmente rigorosos nos setores aeroespacial e automotivo. Este processo permite também rastrear cada lote de produção garantindo a total confiabilidade do processo produtivo.
Solução:
A proposta Gefran para o registro de dados é representada pelo controlador multifunções 3850T, um dispositivo que integra diversas funcionalidades, entre as quais uma eficiente função de datalogger conforme as especificações ASM2750 e CQI-9. Esta função, associada ao Real Time Clock, é capaz de arquivar dados de processo, sinais digitais de Entrada/Saída e estados de alarmes.
Características principais:
- Interface gráfica touch screen;
- Armazenamento em formato aberto ou criptografado;
- Exportação de arquivos localmente ou via rede Ethernet;
- Exportação de dados em formato CSV ou PDF.
Necessidade:
Indicador de segurança alta temperatura do forno
Para proteger a instalação e garantir a segurança dos operadores em caso de temperatura excessiva do forno, é necessário adotar dispositivos adequados, denominados indicadores de segurança. O excesso de calor pode comprometer a integridade do forno, danificando resistências, sensores e revestimentos refratários, com risco de incêndios, explosões ou falhas mecânicas. Em caso de avaria do sistema primário e exceder do limite, o sistema de segurança intervém automaticamente ativando alarmes e desligando a instalação, prevenindo danos e protegendo o pessoal. No mercado americano, a norma Factory Mutual (FM) exige dispositivos certificados, para garantir o correto funcionamento em caso de exceder da temperatura permitida.
Os indicadores de segurança 650L (formato 48×48) e 1250L (48×96), certificados Factory Mutual (FM), são dispositivos projetados para detectar temperaturas excessivas nos processos industriais de aquecimento e ativar um sinal que coloca a instalação em segurança. Para facilitar a sua instalação e utilização, são fornecidos com configuração de fábrica pronta para o uso, incluindo a função de memória de retenção do alarme, que requer reconhecimento por parte do operador. O reconhecimento pode ocorrer através de tecla frontal dedicada (R vermelha), entrada digital opcional ou linha de série. O display LCD mostra mensagens claras que orientam o operador na identificação do estado da instalação, tornando a intervenção simples e imediata.
Necessidade:
Controle de resistências para aquecimento
No aquecimento elétrico industrial, a gestão da potência é crucial para garantir uniformidade de temperatura, eficiência energética e continuidade operacional. As aplicações exigem sistemas capazes de se adaptar à diferentes tipos de cargas, desde resistências lineares até transformadores, mantendo a estabilidade mesmo na presença de variações de processo.
Para satisfazer estas necessidades, são necessárias soluções com flexibilidade de configuração, diagnóstico avançado para manutenção preditiva e compatibilidade com os mais recentes protocolos de comunicação. Uma integração eficaz das Entradas/Saídas permite a gestão dos sinais, desde a retransmissão de comandos até ao monitoramento das variáveis de processo.
Por fim, a necessidade de instalações em espaços reduzidos tornam indispensáveis sistemas compactos e robustos, capazes de garantir segurança, eficiência e redução das paragens da instalação.
No aquecimento elétrico, para garantir temperaturas de tratamento superiores a 1000°C, são utilizados Controladores de potência, dispositivos inteligentes que controlam com precisão e eficiência a potência elétrica.
As características principais da série GPC são:
- Faixa de corrente de 40 a 600 A;
- Configurações mono, bi e trifásicas;
- Modos de controle configuráveis;
- Diagnóstico integrado;
- Conectividade fieldbus.
Necessidade:
Medição da temperatura do processo térmico
A temperatura é a variável mais crítica nos processos de tratamento térmico. Um controle preciso é essencial para garantir as propriedades mecânicas exigidas, a repetibilidade do processo, o cumprimento dos padrões de qualidade e a segurança operativa. A sonda de temperatura deve funcionar em ambientes de alta temperatura, assegurando uma medição estável e contínua. Fundamental é a bainha que protege o elemento sensível, geralmente um termopar: além de resistir às altas temperaturas, deve suportar a ação dos gases de processo presentes no forno, como durante a nitretação. Por isso é necessário escolher um material de revestimento adequado, de modo a garantir confiabilidade e durabilidade ao longo do tempo.
As sondas de temperatura série TC8, equipadas com elemento sensível a termopar, representam uma solução ideal para aplicações de tratamento térmico com temperaturas até 1000 °C. A possibilidade de escolher o tipo de termopar, a faixa de medição, o comprimento de instalação e o material da bainha permite uma ampla versatilidade de utilização. Por exemplo, uma bainha em aço AISI 316 é indicada para temperaturas médias em atmosferas não agressivas, enquanto a liga metálica à base de níquel-crómio-ferro INCONEL 600 é mais adequada para altas temperaturas em ambientes agressivos, graças à sua resistência aos gases reativos.
O princípio de funcionamento:
Quando se fala de tratamento térmico, os fornos de câmara (fornos de batch) representam a solução mais difundida e apreciada pela sua extraordinária versatilidade. A abertura frontal facilita o carregamento de componentes individuais ou lotes complexos, mesmo com geometria irregular ou materiais delicados, tornando o processo simples e seguro.
Projetados para aplicações industriais, estes equipamentos são dotados de uma câmara térmica fechada com revestimento interno em materiais refratários, que garante um excelente isolamento e uma uniformidade de tratamento em toda a carga.
Com temperaturas que podem atingir os 1000 °C, os fornos de câmara são ideais para uma vasta gama de tratamentos térmicos: têmpera, revenimento, recozimento, normalização e distensão. Cada processo é gerenciado segundo um perfil térmico preciso, fundamental para obter as propriedades metalúrgicas desejadas.
Confiáveis, flexíveis e eficientes, os fornos de câmara são a escolha perfeita para quem procura elevado desempenho e resultados consistentes.
Requisitos e Tecnologia:
No tratamento térmico, a temperatura é o parâmetro mais crítico: deve ser gerenciada com absoluta precisão e estabilidade constante para garantir resultados Confiáveis e em conformes com os mais elevados padrões.
Por isso, as instalações modernas recorrem a controladores PID avançados, equipados com algoritmos otimizados e funções de autotuning, que simplificam a gestão e asseguram um controle intuitivo e eficiente de todo o processo. O aquecimento pode ocorrer através de resistências elétricas ou combustão a gás: no primeiro caso, o controlador comunica com controladores de potência, que modulam a energia térmica com extrema precisão; no segundo, controla diretamente as válvulas de gás, garantindo reatividade e segurança.
Mas não basta controlar: é fundamental também registrar a evolução da temperatura, sobretudo em setores de elevada especialização como o aeroespacial e aeronáutico, onde a rastreabilidade do processo é essencial para certificar a qualidade e respeitar as normas mais rigorosas.
Por fim, para proteger a instalação e garantir a segurança dos operadores, é indispensável integrar dispositivos de proteção dedicados, como indicadores de segurança contra temperaturas excessivas, que intervêm rapidamente para evitar situações críticas.
