Forno de endurecimento

Tipos de fornos de têmpera

Um **forno de têmpera** é um equipamento industrial utilizado para tratar termicamente objetos ou peças de metal, elevando suas temperaturas a um nível específico. Existem vários tipos de fornos de têmpera projetados para processos e materiais de têmpera específicos.

• Fornos de têmpera a gás

Os fornos de têmpera a gás são projetados para usar diferentes tipos de gás, desde gás natural até acetileno. Esses fornos possuem múltiplos queimadores estrategicamente posicionados dentro do corpo do forno para facilitar o aquecimento uniforme dos materiais que estão sendo tratados. Os fornos de têmpera a gás podem ser usados em combinação com outros métodos de têmpera, como a cementação a gás, que aumenta o teor de carbono da superfície do metal enquanto o endurece, resultando em maior resistência e dureza.

• Fornos elétricos de têmpera

  Ao contrário dos fornos de têmpera a gás que dependem da combustão, os fornos elétricos de têmpera usam eletricidade como fonte de energia para aquecimento. Na maioria dos casos, elementos de aquecimento resistivos elétricos são usados para transferir calor para o material que está sendo tratado ou para o próprio forno. Os fornos elétricos de têmpera podem ser empregados sozinhos ou em combinação com outros métodos de têmpera, incluindo a cementação elétrica, que aumenta o teor de carbono da superfície do metal enquanto o endurece, resultando em maior resistência e dureza.

• Fornos de têmpera a vácuo

  Os fornos de têmpera a vácuo são peças especializadas de equipamentos usados para realizar o tratamento térmico de metais sob baixa pressão ou ambientes de alto vácuo. Ao reduzir a pressão atmosférica dentro da câmara do forno, a oxidação descontrolada e as reações químicas que podem afetar negativamente a qualidade do material que está sendo tratado são reduzidas ao mínimo. Além de oferecer proteção superior contra a oxidação, os fornos de têmpera a vácuo apresentam taxas rápidas de aquecimento e resfriamento para um controle mais preciso de todo o processo de tratamento térmico.

• Fornos de têmpera por indução

  Os fornos de têmpera por indução são tratadores térmicos especializados que usam aquecimento por indução para aumentar a temperatura de objetos ou peças de metal. O aumento da temperatura ocorre como resultado das peças de metal serem expostas a bobinas eletromagnéticas de alta frequência que geram calor diretamente de dentro do próprio metal. Os fornos de têmpera por indução são usados para aplicações que exigem têmpera seletiva de ligas de aço e metais não ferrosos com tempos de processamento relativamente rápidos.

• Fornos de têmpera de reforma

  Os fornos de têmpera de reforma vêm em vários estilos. Os tipos comuns são fornos de poço, caixa e parede divisória. Esses fornos não são equipados com sistemas modernos de aquecimento e controle. Portanto, é necessário reformá-los adicionando novos componentes para melhorar seu desempenho e eficiência. Dependendo de seu projeto e finalidade, os fornos de têmpera de reforma podem ser usados para endurecer vários metais e ligas.

Especificações e Manutenção de Fornos de Têmpera

• Capacidade:

  A capacidade dos fornos de têmpera é geralmente de acordo com a demanda industrial e é crucial para criar grandes volumes de produtos de aço em um único lote. A capacidade do forno depende do tamanho e da quantidade de produtos de aço que precisam ser endurecidos. Uma capacidade adequada deve ser escolhida, para que possa atender à demanda industrial sem causar nenhum gargalo ou atraso no processo de têmpera.

• Temperatura do forno:

  É importante escolher um forno de têmpera com uma temperatura máxima de operação que atenda aos requisitos específicos de têmpera do produto de aço. As temperaturas para alguns produtos de aço devem ser tão altas quanto 1300 a 1500 graus Celsius. Escolher um forno de têmpera com a temperatura máxima correta melhorará a resistência e a durabilidade dos produtos de aço acabados.

• Tempo de aquecimento:

  O tempo de aquecimento é a quantidade de tempo que o forno de têmpera leva para elevar a temperatura do produto de aço ao nível necessário para a têmpera. Este tempo dependerá do tipo de forno de têmpera, do método de aquecimento usado e da natureza do produto de aço. Um tempo de aquecimento mais curto tornará o processo de têmpera industrial muito mais eficiente e reduzirá o tempo de espera antes da próxima etapa do processo de produção.

• Taxa de resfriamento:

  Após a têmpera do produto de aço, é necessário resfriá-lo. A taxa de resfriamento indica a rapidez com que a temperatura do produto de aço cai. Isso é importante porque afeta as propriedades finais do aço, como sua resistência, dureza e fragilidade. Uma taxa de resfriamento controlada é necessária para garantir que o aço tenha as propriedades desejadas depois de têmpera.

Os fornos exigem manutenção regular. A primeira coisa é inspecionar o forno. Procure cuidadosamente por quaisquer sinais de danos, como rachaduras, vazamentos ou empenamento. Se algum dano for descoberto, a área deve ser reparada ou substituída imediatamente. Todos os componentes e partes do forno de têmpera devem ser limpos regularmente para evitar o acúmulo de detritos ou resíduos que possam interferir no desempenho. Preste atenção especial aos elementos de aquecimento, ventiladores e sopradores.

Lubrifique as peças móveis para evitar desgaste ao longo do tempo. Isso inclui correntes, correias, engrenagens e rolamentos. Os fornos de têmpera são expostos a níveis de calor bastante intensos. Portanto, é fundamental que todos os materiais ou tijolos de isolamento sejam verificados periodicamente e que quaisquer danos sejam corrigidos, pois isso não apenas afeta o uso de energia, mas também a segurança de todo o sistema.

Cenários de fornos de têmpera

Os fornos de têmpera são ativos valiosos nas indústrias metalúrgicas que produzem peças e componentes metálicos. Os seguintes são alguns dos cenários típicos de uso de fornos de têmpera.

• Indústrias de manufatura: Os fornos de têmpera são comumente usados na indústria de manufatura. É principalmente usado em indústrias de manufatura que lidam com componentes metálicos para construção, automotiva, hidráulica e elétrica, entre outras. Tal indústria geralmente optará por um forno de têmpera com alta capacidade.
• Produção de ferramentas e matrizes: A produção de ferramentas e matrizes cria ferramentas de metal, instrumentos de corte precisos, moldes e componentes altamente tensionados. Exemplos incluem moldes de injeção, matrizes de estampagem e ferramentas de usinagem. Essas ferramentas e matrizes devem ser duráveis e fabricadas com precisão para atender aos padrões específicos da indústria. Como resultado, elas devem ser endurecidas por calor para maior longevidade e confiabilidade. Geralmente, os fornos de têmpera fornecem a essas ferramentas e matrizes a dureza e resistência desejadas.
• Indústria aeroespacial e automotiva: A indústria automotiva e aeroespacial usa fornos de têmpera para fortalecer componentes críticos. Os componentes críticos incluem engrenagens, eixos, trem de pouso, válvulas e pás de turbina. Esses são tipicamente submetidos a níveis de tensão mais altos. Sem um forno de têmpera, eles se desgastariam e falhariam facilmente. Um forno de têmpera aumenta a resistência, a tenacidade e a resistência ao desgaste desses componentes, garantindo assim longevidade e risco reduzido de falha.
• Serviços de metalurgia: Vários fornecedores de serviços de metalurgia oferecem serviços de têmpera de metal como parte de seu catálogo de serviços. Esses fornecedores de serviços podem se especializar na personalização de componentes de metal duro para várias indústrias, incluindo energia, marítima e médica. Eles oferecem serviços precisos de têmpera de acordo com o desejo dos clientes usando fornos de têmpera avançados. A escolha do modelo do forno pode variar de acordo com as necessidades do cliente.
• Pesquisa e desenvolvimento: Universidades, institutos de ciência dos materiais ou faculdades de engenharia podem ter fornos de têmpera configurados para realizar experimentos com o objetivo de entender os efeitos de diferentes processos e temperaturas de têmpera em várias ligas metálicas. Isso ajuda no desenvolvimento de novos materiais com propriedades aprimoradas para uso futuro em diferentes indústrias.

Como escolher fornos de têmpera

Ao escolher um forno de têmpera à venda, considere os seguintes parâmetros.

• Análise da demanda

  Primeiro, realize uma análise da demanda para determinar fatores como a composição do material das peças, quantidades, dimensões, formas e requisitos de temperatura durante o processo de têmpera. Isso pode ajudar a decidir o tipo e as especificações mais adequados do forno de têmpera.

• O tipo de forno de têmpera

  Os compradores industriais podem precisar escolher o tipo mais adequado de forno de têmpera para suas operações entre os vários tipos disponíveis - de fornos de têmpera a vácuo a fornos de têmpera por indução.

• Capacidade e dimensões do forno

  Escolha um forno de têmpera com a capacidade e as dimensões certas para atender aos requisitos de produção. Considere fatores como a capacidade máxima de carga e o tamanho da câmara interna.

• Sistema de controle

  Opte por um forno de têmpera com um sistema avançado de controle automático. Isso ajuda a controlar com precisão parâmetros críticos como temperatura, tempo e composição do gás durante o processo de têmpera, garantindo operações estáveis e repetíveis. Além disso, considere uma interface amigável para fácil operação e gerenciamento.

• Eficiência energética

  Selecione fornos de têmpera de baixo consumo de energia para reduzir os custos de consumo de energia. Considere fatores como o desempenho do isolamento térmico, elementos de aquecimento e modos de economia de energia dos fornos.

• Marca e serviço pós-venda

  Escolha marcas de renome que ofereçam serviços pós-venda e suporte técnico abrangentes. Isso garante a confiabilidade e a capacidade de manutenção do forno de têmpera a longo prazo.

• Conformidade com os padrões

  Certifique-se de que o forno de têmpera esteja em conformidade com os padrões relevantes da indústria e regulamentos de segurança. Isso pode ajudar a mitigar riscos potenciais e proteger a segurança das operações.

Perguntas frequentes sobre fornos de têmpera

P1: Qual a diferença entre fornos de têmpera e de revenido?

A1: Os fornos que endurecem metais são chamados de fornos de têmpera. Eles aumentam a dureza dos metais aquecendo-os a uma temperatura especificada e mantendo-os lá por um período determinado antes de resfriá-los rapidamente. Os fornos de revenido, por outro lado, são destinados a amolecer ou reduzir a fragilidade de um material após o endurecimento, aquecendo o material novamente a uma temperatura mais baixa do que a usada no endurecimento.

P2: Materiais que não o aço podem ser endurecidos em um forno de têmpera de aço?

A2: Sim, mas depende muito da estrutura e composição do material. Materiais como ligas de titânio, ligas de ferramentas e ligas não ferrosas também podem ser endurecidos em um forno de têmpera de aço.

P3: É possível automatizar a operação de fornos de têmpera industriais?

A3: Sim, muitos fornos de têmpera industriais modernos possuem recursos automatizados que permitem que os operadores definam parâmetros específicos e deixem o forno fazer o seu trabalho sem monitorá-lo constantemente. No entanto, as precauções de segurança devem ser sempre priorizadas mesmo ao usar tais dispositivos automatizados.