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Falha prematura em moldes de injeção de alumínio com tratamento de superfícies duplex.
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Apresentação do dr. Santiago Corujeira Gallo (Plasmar Tecnologia e Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies - seção UCS) para evento no Simecs no dia 21 de outubro de 2010, destinado a …

Apresentação do dr. Santiago Corujeira Gallo (Plasmar Tecnologia e Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies - seção UCS) para evento no Simecs no dia 21 de outubro de 2010, destinado a profissionais da indústria.

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  • 1. FALHA PREMATURA EM MOLDES DE INJEÇÃO DE ALUMÍNIO COM TRATAMENTO DE SUPERFÍCIES DUPLEX S. Corujeira Gallo, S. S. Tomiello, R. Gaboardi, C.A. Figueroa Plasmar Indústria Metalúrgica Ltda. Universidade de Caxias do Sul, Laboratório de Engenharia de Superfícies e Tratamentos Térmicos (LESTT).
  • 2. INJEÇÃO DE ALUMÍNIO Processo de injeção: Alumínio: Alta produtividade • Resistência à corrosão • Condutividade térmica Exatitude dimensional • Condutividade elétrica Resistência mecânica • Baixo peso Montagem simplificado Elementos de liga: Temperatura de injeção: Quantidade de tiros: Si, Mg, Zn, Cu 700ºC – 760ºC >100.000
  • 3. MATERIAIS PARA MOLDES Aço para trabalho a quente: AISI H Tratamento térmico Témpera em ar ou óleo desde 815°C Revenimento duplo entre 540°C e 650°C Processo de fabricação (condição superficial e tensões residuais) Engenharia de superfícies Nitretação (plasma) Revestimentos PVD (TiAlN, CrN, etc) Dúplex (nitretação + revestimento PVD)
  • 4. PROCESSO DE FABRICAÇÃO Aço para trabalho a quente tipo AISI H11 Usinagem de desbaste Tratamento térmico (témpera e revenimento duplo) Usinagem de acabamento Eletro erossão (EDM) Polimento Tratamento dúplex (nitretação + CrN) Retirarda de produção após 25.190 tiros (trincas)
  • 5. ESTUDO DO CASO POSSIVEIS CAUSAS DA FALHA Microestrutura Eletroerossão Tratamento de superfícies
  • 6. MICROGRAFIAS (MO)
  • 7. MICROGRAFIAS (MEV)
  • 8. DIFRATOGRA PERFIL DE MICRODUREZA MA (DRX)
  • 9. INICIO DAS TRINCAS
  • 10. INICIO DAS TRINCAS
  • 11. INICIO DAS TRINCAS
  • 12. DEFEITOS SUB SUPERFICIAIS
  • 13. FONTE DO ENXOFRE PEDRA ENXOFRADA PARA POLIMENTO
  • 14. ANALISE DA PEDRA ENXOFRADA COMPOSIÇÃO (EDX) MICROGRAFIA (MEV)
  • 15. MECANISMO: INICIO E PROPAGAÇÃO DE TRINCAS
  • 16. CONCLUÇÕES • A origem da falha foi atribuida às inclusões de enxofre introduzidas na superfície da peça durante o polimento final com uma pedra enxofrada. • A rugosidade superficial gerada pelos processos de manufatura (EDM) permeteu a acumulação de material macío (enxofre) durante o polimento. • A baixa aderência do revestimento de CrN sobre as inclusões de enxofre produziu áreas com desprendimento do revestimento protetor, expôs o material do sustrato e criou pontos de concentração de tensões para nucleação de trincas. • A microestrutura do aço de base, consistente em uma camada de difusão (nitretação) e uma microestrutura de martensita revenida grosseira, facilitou a propagação das trincas por fadiga térmica.
  • 17. OBRIGADO PELA ATENÇÃO NOVO SITE! santiago@plasmartecnologia.com.br www.plasmartecnologia.com.br

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