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Descrição 

O Laboratório de Fusão e Refino (LFR) presta apoio aos projetos realizados no IAE e entidades externas na área de processamento de materiais metálicos (aços inox, superligas e ligas de titânio), cerâmicos (SiC, Al2O3, ZrB2) e carbonosos. O LFR tem atuado no apoio a vários projetos importantes onde pode ser destacado o desenvolvimento de tecnologia para obtenção de esponja de titânio, materiais para blindagem balística de aeronaves, cerâmicas estruturais, ferramentas de cortes, ligas de titânio para altas temperaturas e material para barreira térmica.

Na área de purificação de metais refratários o LFR dispõe de um forno de fusão por feixe de elétrons capaz de fundir qualquer tipo de metal em condições de alto vácuo permitindo sua purificação via evaporação de elementos contaminantes com elevada pressão de vapor.

Na área de elaboração de ligas metálicas o LFR possui um forno de fusão a arco com atmosfera controlada para a elaboração de amostras experimentais de ligas metálicas especiais e um forno de fusão por indução a vácuo (VIM) capaz de elaborar lingotes de ligas metálicas complexas com elevada homogeneidade química.

Na área de filmes finos o LFR produz recobrimentos pela técnica de deposição física de vapores por feixe de elétrons (EB-PVD) com espessura de 1 a 30 µm, com possibilidade de evaporação de materiais metálicos e cerâmicos. O processo também permite a produção de recobrimentos multicamadas com diversos materiais e espessuras.

Na área de materiais particulados o LFR possui fornos de sinterização de alta temperatura (até 2000°C), com atmosfera controlada e alto vácuo, capazes de elaborar materiais cerâmicos e ligas metálicas de elevada complexidade. Nesse seguimento, o LFR possui também uma prensa a quente, principalmente usada para a densificação de materiais cerâmicos. Recentemente, foi instalada uma prensa pastilhadeira de 35 toneladas, automática e eletrônica, com características semelhantes às encontradas na indústria de metalurgia do pó, ideal para se avaliar a produção em série de componentes metálicos e cerâmicos.

O LFR atua também na produção de pós de metais refratários e reativos (Ti, Zr, Nb e Ta) com diversas granulometrias, o que permite a elaboração de peças de diversas ligas metálicas pela técnica de metalurgia do pó. Recentemente, foi adquirido um equipamento analisador a laser de tamanho de partículas (0,1-1000 µm), fundamental para avaliar as características granulométricas dos pós produzidos no laboratório e pós fabricados industrialmente.

 

Infraestrutura 

- Analisador de partículas com sistema de difração a laser para medição de tamanho de partículas na faixa de 0,1 a 1000µm.

- Prensa pastilhadeira, com força máxima de prensagem de 35 tonf, automática e eletrônica, com comando automático (CLP), bi-manual semi-automático e manual, com conjunto de matrizes para pastilhas sólidas (Ø20mm) e perfuradas (Ø20xØ10mm)

- Forno de sinterização a vácuo (10-7 Torr), Trabalha com atmosfera inerte ou gases (argônio, nitrogênio e hidrogênio) com temperatura máxima de operação de 2000°C.

- Prensa a quente para materiais particulados. Trabalha com vácuo e atmosfera inerte (gases utilizados: argônio e nitrogênio). Temperatura máxima: 2100 ºC.

- Forno de sinterização de materiais cerâmicos e carbonosos. Trabalha com vácuo e atmosfera inerte (gases utilizados: argônio e nitrogênio). Temperatura máxima: 2100 ºC.

- Forno de fusão a arco com atmosfera controlada (argônio), com eletrodo de tungstênio para fusão de amostras de ligas metálicas de até 100g.

             - Forno de fusão por indução a vácuo (VIM), opera a alto vácuo (10-5Torr), com Temperatura máxima de trabalho de 1800°C para a produção de lingotes de até 1Kg.

             - Forno de fusão por feixe de elétrons com tensão de aceleração de 25 KV, 1A de corrente e pressão de vácuo de 10-6 Torr.

            - Forno de tratamento térmico com alto vácuo (10-6 Torr) com carcaça, suporte e elementos resistivos de materiais metálicos, com temperatura máxima de trabalho de 1600°C.

 

Competências

- Produção de pós de titânio, nióbio, tântalo, zircônio e de outros metais reativos por hidrogenação com diâmetro médio de 1 a 30 µm.

- Análise de tamanho de partículas cerâmicas, metálicas, poliméricas e carbonosas na faixa de 0,1 a 1000 µm.

- Compactação em série de componentes com 20 mm de diâmetro e força máxima de prensagem de 35 tonf.

- Sinterização de peças de titânio e de outros metais reativos a altas temperaturas (até 1800°C) e alto vácuo (10-7 Torr).

- Sinterização de materiais cerâmicos a elevadas temperaturas (até 2000°C) em vácuo e atmosfera controlada (nitrogênio e argônio).

- Tratamento térmico de materiais carbonosos em altas temperaturas (até 2000°C).

- Fusão a arco de amostras de ligas metálicas (até 100g).

- Fusão por indução a vácuo (10-5Torr) de lingotes de ligas metálicas complexas (até 1Kg).

- Tratamento térmico (alívio de tensões, recozimento, solubilização e envelhecimento) em alta temperatura (até 1600°C) e alto vácuo (10-6 Torr) ou atmosfera controlada (argônio).

- Brasagem de componentes metálicos que exijam condições de elevada temperatura e atmosfera inerte ou vácuo.

- Fusão por feixe de elétrons de materiais refratários (tungstênio, molibdênio, nióbio e titânio) para obtenção de lingotes de até 1kg.

- Recobrimentos por deposição física de vapores para produção de camadas de 1 a 30 µm.

 

Informações para contato

Responsável pelo laboratório: Vinicius André Rodrigues Henriques, Tecnologista Senior.

Telefone:12 3947-6427

E-mail: Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.

Nome da Instituição: Instituto de Aeronáutica e Espaço - Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial

Endereço: Praça Mal. Eduardo Gomes, 50, Vila das Acácias, São José dos Campos

 LFRE

 

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