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How dry vacuum pumps enable an efficient sintering process

O grupo de engenharia de alta tecnologia & global Sandvik Coromant AB aumenta sua eficiência de produção enquanto minimiza a pegada de carbono e a geração de resíduos usando a avançada tecnologia de vácuo a seco. A Advanced Vacuum, distribuidora da Edwards e prestadora de serviços aprovada na Suécia, mantém contato estreito com a Sandvik há mais de 15 anos e os converteu para aproveitar os benefícios das bombas de parafuso a seco GXS. 

Quem é a Sandvik Coromant AB?

A Sandvik AB é uma empresa de engenharia multinacional sueca especializada em corte de metal, fabricação digital e aditiva, mineração e construção, ligas de aço especiais e inoxidáveis e aquecimento industrial. A empresa foi fundada na Suécia em 1862.

O que é sinterização?

Sintering of parts in the furnace at the plant

A sinterização é um tratamento térmico aplicado a um pó compacto para conferir resistência e integridade. A temperatura usada para sinterização está abaixo do ponto de fusão do principal constituinte do material de metalurgia do pó.

As técnicas de metalurgia do pó (PM) oferecem a possibilidade de produção de componentes em forma próxima à acabada, com geometrias complicadas sem usinagem subsequente. É obtido quase 100% de aproveitamento do material, resultando em pouco ou nenhum desperdício.

Consequentemente, a energia necessária por kg de peças acabadas é menor do que para outros processos de fabricação. Outra vantagem das técnicas de PM é que é possível usar composições de liga que não são possíveis com fusão e fundição convencionais.

Como as bombas de vácuo a seco ajudaram a Sandvik?

A necessidade de pressão durante o processo de sinterização varia na faixa de alguns mbar. Como um aglutinante foi usado PEG (polietilenoglicol). Antes que o processo real de sinterização pudesse começar, o aglutinante precisava ser removido.

Neste processo específico, foi usado o hidrogênio (H2) para o processo de desaglutinação. Após a desaglutinação, o H2 foi lavado com argônio (ar). Portanto, as bombas de vácuo precisavam bombear argônio durante o bombeamento para atingir uma pressão mínima em pouco tempo. Um processo de sinterização completo, do início ao fim, inclui desaglutinação, lavagem, bombeamento, sinterização e resfriamento.

No passado, a Sandvik usava vários sistemas de vácuo que consistiam em bombas de parafuso, lubrificadas a óleo, combinadas com boosters mecânicos em seus fornos de sinterização. A maioria das bombas fazia parte dos fornos que já existiam há algum tempo. Os custos e o tempo gasto com manutenção e trocas de óleo eram muito altos. Portanto, a Sandvik estava buscando soluções alternativas para substituir as bombas existentes.

A bomba de parafuso a seco Edwards GXS é uma bomba industrial inteligente com uma tecnologia de parafuso exclusiva e acionamentos de alta eficiência, líderes da categoria. Isto permite um controle avançado da temperatura da bomba e baixos custos de operação, com longos intervalos entre os serviços.

O controlador integrado inteligente fornece vários indicadores, como modo de operação e status de falha, permitindo a verdadeira capacidade “plug & pump”. Ele permite a programação com rotinas de início/parada, velocidade reduzida, "modo ecológico" e opções de autolimpeza.

A Advanced Vacuum, distribuidora da Edwards e prestadora de serviços aprovada na Suécia, mantém contato próximo com a Sandvik há mais de 15 anos. Portanto, com o lançamento da GXS há cerca de 10 anos, a Sandvik se ofereceu para avaliar a nova tecnologia no local. Essa mesma bomba está no local desde então e tem sido monitorada de perto pela Advanced Vacuum.

Até agora, foram instaladas várias bombas GXS e combinações de bomba/booster.

  1. Tamanho menor da bomba de vácuo. O tamanho dos conjuntos de bombas anteriores era enorme em comparação com a bomba GXS. Com as combinações bomba/booster GXS de tamanho e altura muito menores, as novas bombas economizaram muito espaço e são menos pesadas.
  2. Redução de ruído.Outro benefício é o baixo ruído das bombas GXS devido ao silenciador instalado. Com o passar do tempo, cada vez mais bombas são trocadas para GXS, melhorando os níveis gerais de ruído nas áreas de fabricação.
  3. Economia de energia. As combinações bomba/booster GXS são muito econômicas. Portanto, a economia de energia que a Sandvik alcança hoje com a GXS em comparação com as bombas anteriores é substancial. Em vez de pré-bombear a câmara através de tubos de desbaste e usando válvulas de estrangulamento, as bombas GXS podem ser controladas por velocidade através da interface inteligente.
  4. Bomba autoajustável. Dessa forma, a bomba se ajusta automaticamente a um ponto de ajuste de pressão pré-programado. À medida que o processo criava alguns subprodutos pegajosos, as bombas GXS eram configuradas como versões “MB+”. Isso significa que, juntamente com diferentes opções para purgar a bomba durante ou após o processo, a bomba está equipada com um dispositivo de lavagem com solvente. Isso permite lavar a bomba com água ou qualquer outro solvente quando for necessário remover qualquer acúmulo de processos dentro da bomba. Isso é feito a cada cem horas de funcionamento da bomba. Após a execução de cada processo, a Sandvik usa uma sequência de purga automatizada para limpar e secar a bomba antes de desligar.