Última alteração: 14-12-2018
Resumo
A análise do processo de resfriamento de componentes metálicos é vital para a indústria metal mecânica, pois através do controle de temperatura e da verificação de grandezas é possível a determinação de diversos parâmetros em processos metalúrgicos, como os tratamentos térmicos. Dessa forma, este trabalho mostra a aquisição de temperaturas, que serão aplicadas em uma rotina numérica para descrever o processo de resfriamento de um material metálico. A atividade realizada se referiu à aquisição de dados, mediante o aquecimento de corpos de prova metálicos, para que, sejam utilizados na validação de um algoritmo anteriormente desenvolvido. Os ensaios consistiram no aquecimento dos corpos de prova com seção quadrada e circular a 800°C nos fornos do Laboratório de Fundição do IFRS – Campus Farroupilha. Durante a realização dos ensaios, ficou evidente que fatores ambientais e de instrumentação afetaram diretamente o processo de aquecimento das peças. Assim, objetiva-se fazer uma análise sobre a relevância desses parâmetros no controle da temperatura. A metodologia dos ensaios se deu por meio da utilização de termopares fixados nos corpos de prova e, ao mesmo tempo, ligados a uma placa de aquisição de dados, permitindo, assim, a elaboração de alguns gráficos comparativos entre os corpos de prova utilizados. Com o levantamento dos gráficos, percebeu-se uma discrepância entre os ensaios realizados: os corpos de prova foram aquecidos à mesma temperatura, porém, em alguns casos, demonstraram picos diferentes. Essa diferença de temperatura esteve diretamente ligada ao isolamento térmico do forno utilizado para o aquecimento das peças no ensaio, pois a camada superior de vedação da porta do forno tinha uma fresta, o que permitiu a troca térmica com o ambiente. Esse fator, além de influenciar diretamente na distribuição da temperatura nas peças, também tornava a temperatura interna do forno instável. Somando-se a este problema, as diferentes temperaturas do ambiente em que cada ensaio foi realizado também afetaram o comportamento do forno, sendo cruciais para a instabilidade dos valores de temperatura nas peças. Com a realização dessa análise, evidenciou-se a importância da instrumentação e dos dispositivos nos procedimentos que necessitam de um controle real da temperatura, como por exemplo, a metalurgia do pó e os tratamentos térmicos. Além disso, este trabalho mostrou a importância da interdisciplinaridade dos conceitos trabalhados dentro do curso de engenharia mecânica do campus, pois noções de programação, tratamentos térmicos, instrumentação industrial e fenômenos de transporte foram interligadas desenvolvendo ainda mais o conhecimento dos discentes envolvidos neste trabalho.