Projeto e construção de reator para tratamento termoquímico de superfície de nitretação por plasma

Abstract

O processo de nitretação foi descoberto nos anos 1900 e atualmente possui diversas e importantes aplicações industriais. O processo viabiliza o endurecimento do material por meio de introdução de nitrogênio atômico (N2), podendo controlar a profundidade da camada endurecida com as variáveis tempo e temperatura. Além disso, promove a melhoria da resistência à corrosão e o aumento da resistência ao desgaste à fadiga. Como objetivo, este trabalho propôs o projeto e construção de um reator para tratamento termoquímico de superfície com. Para o projeto do equipamento, foram utilizadas algumas ferramentas de desenvolvimento de produto com base teórica de Nelson Back. O diagrama de Gantt, foi utilizado para o controle da produção do projeto, definindo prazos para fabricação e montagem do equipamento. A fabricação dos componentes foi realizada em máquinas ferramentas dispostas no campus Rau e o material escolhido para a produção destes, foram os metais ferrosos e não ferrosos e resistentes a corrosão. O reator, permitirá abranger futuros temas de conclusões de curso e pesquisas científicas dentro do IFSC, tanto para a mecânica (metalográficos, dureza, tribológico) em diferentes materiais em diferentes condições, quanto para a os estudos da elétrica, com desenvolvimento de fontes com controle de corrente, potência e frequência de chaveamento. A proposta também objetiva a didática do processo de tratamento termoquímico, onde os alunos e comunidade podem acompanhar visualmente o funcionamento do reator. Além disso, o reator será um grande aliado para as disciplinas dos cursos fornecidos atualmente no campus e tem intuito de aproximar a comunidade acadêmica do ramo científico.

The nitriding process was discovered in the 1900s and currently has several important industrial applications. The process allows the hardening of the material by means of the introduction of atomic nitrogen (N2), being able to control the depth of the hardened layer with the variables time and temperature. In addition, it promotes improved corrosion resistance and increased wear resistance to fatigue. As objective, this work proposed the design and construction of a reactor for surface thermo - chemical treatment with. For the design of the equipment, some Nelson Back theoretical product development tools were used. The Gantt diagram was used to control the production of the project, defining deadlines for manufacturing and assembly of the equipment. The manufacture of the components was carried out in machine tools arranged in the campus Rau and the chosen material for the production of these, were the ferrous and non-ferrous metals and resistant to the corrosion. The reactor will allow to cover future topics of course conclusions and scientific research within the IFSC, both for mechanics (metallographic, hardness, tribological) in different materials under different conditions, as well as for electrical studies, with development of controlled sources current, power and frequency of switching. The proposal also aims at the didactics of the thermochemical treatment process, where students and community can visually monitor the functioning of the reactor. In addition, the reactor will be a great ally for the course disciplines currently provided on campus and aims to bring the academic community closer to the scientific field.