Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00204011
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Original Article

PROCESSOS DE SÍNTESE E SINTERIZAÇÃO DE MATERIAIS SUPERDUROS EM NOVO SISTEMA AUTOMATIZADO

SUPERHARD MATERIALS SYNTHESIS AND SINTERING PROCESSES IN A AUTOMATED SYSTEM

Bobrovnitchii, Guerold; Vianna, William da Silva; Tavares, Leonardo Oliveira; Gomes, Daniel Alves

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Resumo

Os processos de síntese e sinterização de diamantes realizam-se sob elevados parâmetros de pressão e temperatura (até 8,0 GPa e 1800 ºC). Para geração desses parâmetros, utiliza-se prensa hidráulica especial e dispositivo de alta pressão (DAP). A engenharia sempre tenta otimizar este processo, pois a produtividade e qualidade dos produtos obtidos pela técnica da alta pressão dependem de muitos parâmetros. Na UENF, uma prensa especial industrial com força de 2500 toneladas não dispunha de recursos para reprogramação de novas operações do processo. Também não possuía instrumentos que fornecessem dados para análise do processo: aproximação das partes do DAP, vazão e temperatura da água de refrigeração, corrente, tensão, resistência, potência elétricas de aquecimento durante a manutenção de p,T-parâmetros de síntese, entre outras.Por este motivo foi desenvolvido projeto de modernização com sistema de supervisão controle e aquisição de dados (SCADA). O novo sistema de automação possibilitou aumentar a produtividade do processo em 1,2 vez, vida útil do DAP em 10%, melhorar as condições de segurança e principalmente fornecer dados para análise científica dos processosos da síntese e sinterização sob altas pressões.

Palavras-chave

Automação, Síntese, Sinterização, Diamante, Alta pressão

Abstract

The diamond synthesis and sintherization process takes place under high pressure and temperature parameters (up to 8 GPa and 1800 ºC). For these parameter generation special hydraulics press and high pressure devices (HPD) are used. Engineering has been always tried to improve this process, mainly because the obtained productivity and quality associated with the high pressure technique relies on many parameters. At UENF, an special industrial press, capable of 2500 tons of force, had no resources for programming new operations and scientific researches. Also, had no instruments to supply data for analysis on: HPD approaching, refrigeration water flow and temperature, current, tension, resistance, electrical heating potency used during the maintenance of the synthesis process, and others. Updating process was accomplished with supervisory controls system and data acquisition (SCADA) which supplyied for the scientific needs. The new system automation allowed process productivity increase 1.2 times, a 10% HPD life increase, improved safety’s conditions and mainly to supply data for scientific analysis in the field of high pressure synthesis and sintherization.

Keywords

Automation, Synthesis, Diamond, High pressure

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