Título

SÍNTESE E SINTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS SUPERDUROS USANDO COMANDO PROGRAMÁVEL E PRENSA

SYNTHESIS AND SINTHERIZATION OF SUPERHARD MATERIALS USING PROGRAMMABLE COMMAND AND PRESS

Autoria

Bobrovnitchii, Guerold S.; Vianna, William of Silva; Tavares, Leonardo Oliveira; Gomes, Daniel Alves

DOI

10.5151/2594-5327-0181

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Resumo

Os processos de síntese e sinterização de diamantes realizam-se sob parâmetros severos de pressão e temperatura (até 8GPa e 1800 oC) nos chamados dispositivos de alta pressão (DAP) capazes de sustentar estes valores por tempo determinado. Para geração destas pressões utiliza-se prensa hidráulica. O conjunto DAP e prensa é responsável pela estabilidade do processo de síntese e sinterização de materiais superduros. A engenharia sempre tenta otimizar este processo, pois a produtividade e qualidade dos produtos obtidos pela técnica da alta pressão dependem de muitos fatores e parâmetros. Na UENF a partir de 1997 funciona a prensa especial industrial com força de 2500 toneladas, modelo D0044 adquirida da empresa RayzanTyazh PressMash. Essa prensa não dispunha de recursos para facilitar a reprogramação de novas operações necessárias para pesquisas científicas. Também não possuía equipamentos que fornecessem dados para serem utilizados com fins científicos no estudo da síntese e sinterização sob altas pressões e temperaturas. Informações importantes como: influência da aproximação das partes do DAP, vazão e temperatura da água de refrigeração, alterações na corrente, tensão, resistência, potência elétricas de aquecimento durante a manutenção da pressão do processo de síntese, entre outras, não estavam disponíveis para serem analisadas. Foi desenvolvido projeto de modernização com sistema de supervisão controle e aquisição de dados (SCADA) que atendesse as necessidades científicas. O novo comando possibilitou aumentar a produtividade do processo em 1,2 vezes, vida útil do DAP em 10%, melhorar as condições de segurança e principalmente fornecer dados para análise científicas nos estudos da síntese e sinterização sob altas pressões.

 

The process of synthesis and sintherization of diamonds take place under severe parameters of pressure and temperature (until 8GPa and 1800 oC) called as devices of high pressure (DAP) capable to sustain these values for certain time. Such high pressures are generated by hydraulic presses. The group DAP and press is responsible for the stability of the process of synthesis and sintherization of superhard materials. The engineering always tries improvement this process, because the productivity and quality of the products obtained by the technique of the high pressure depend on many factors and parameters. In UENF starting from 1997 the industrial special press works with force of 2500 tons, model D0044 acquired of the company RayzanTyazh PressMash. That press didn't have resources to facilitate the programming of new necessary operations for scientific researches. It didn't also possess equipments that supplied data for they be used with scientific ends in the study of the synthesis and sintherization under high pressures and temperatures. Important information as: influence of the approach of the parts of DAP, flow and temperature of the water of refrigeration, alterations in the current, tension, resistance, potency electric of heating during the maintenance of the pressure of the synthesis process, among other, they were not available for they be analyzed. Modernization project was accomplished with system supervisory controls and data acquisition (SCADA) that assisted the scientific needs. The new command facilitated to increase the productivity of the process in 1,2 times, useful life of DAP in 10%, to improve safety's conditions and mainly to supply data for scientific analysis in the studies of the synthesis and sintherization under high pressures.

Palavras-chave

Automação; Síntese; HPHT; SCADA.

Automation; Synthesis; HPHT; SCADA.