Revestimentos Aplicados por HVOF – Conceito e Benefícios

O HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) é um processo de aspersão térmica  utilizado para aplicação de revestimentos que utiliza um sistema de combustão para produzir uma chama de alta temperatura velocidade. Em alguns casos é também chamado de HP HVOF. Nesse processo, um material em pó é injetado na chama com uma velocidade de aproximadamente 1000 metros por segundo e é fundido antes de aspergido na superfície da peça

A alta velocidade da chama produzida pelo processo HVOF resulta em partículas de material fundido com alta energia cinética, o que permite a formação de um revestimento denso, com altíssima aderência e porosidade muito próxima do zero. O processo é capaz de produzir revestimentos com espessuras superiores a 1 mm (dependendo da liga), podendo ser aplicado em uma grande variedade de materiais metálicos e compostos.

O processo HVOF oferece vantagens significativas em relação a outras técnicas de revestimento, com, por exemplo, o o aumento da resistência ao desgaste por abrasão, corrosão e oxidação do substrato e tem como principal objetivo aumentar a durabilidade de peças, apesar de também ser utilizado como método de recuperação dimensional em peças já desgastadas.

Leia também: O que é resistência ao desgaste?

O HVOF é amplamente utilizado em várias indústrias, incluindo aeroespacial, agricultura, automotiva, de energia, de petróleo e gás, papel e celulose e de mineração.

Quais as principais vantagens dos revestimentos aplicados HVOF ?

O HVOF possui grandes vantagens em relação a outras técnicas de revestimentos e tratamentos térmicos. Dentre elas, é possível destacar as 5 mais relevantes:

  1. Alta densidade do revestimento: O processo HVOF produz revestimentos de alta densidade, com baixas porosidades (inferior a 1%). Isso resulta em uma excelente resistência ao desgaste por abrasão, corrosão e erosão.
  1. Nível de aderência elevado: O processo HVOF permite uma excelente adesão do revestimento ao substrato, reduzindo a probabilidade de desplacamento do mesmo. Essa característica garante uma proteção eficaz contra os mecanismos de desgastes que geram danos aos componentes revestidos.
  2. Velocidade e eficiência: O  HVOF é de aplicação mais rápida e eficiente em comparação com outras técnicas de revestimento, Isso pode reduzir o indicador de MTBF  e o MTTR. Além disso, garante a melhoria dos principais indicadores de manutenção.
  3. Flexibilidade no tipo de material: O processo HVOF pode ser utilizado para revestir uma ampla variedade de materiais, incluindo metais e compostos (como carboneto de tungstênio, carboneto de cromo, níquel, entre outros). Essa característica permite que os engenheiros customizem a superfície do componente ao meio que ela vai trabalhar.
  4. Ausência de deformações: O processo HVOF realiza aplicações em baixas temperaturas. Apesar da sua chama ter aproximadamente 3500ºC, não convém deixar que a temperatura do substrato ultrapasse 150º. As peças não possuem riscos de empenamento e nem perder eventual tratamento térmico já realizado.

Quais materiais podem ser aplicados por hvof?

Nesse método de aplicação de revestimentos, é possível aplicar uma ampla variedade de ligas, o que torna o processo bastante versátil no que diz respeito à solução contra desgastes. Alguns dos materiais mais comuns que podem ser aplicados por HVOF incluem:
  1. Metais: Os revestimentos metálicos aplicados por HVOF incluem ligas de níquel, aço inoxidável, aço carbono, alumínio (muito embora a aplicação por processo de arco elétrico seja eficaz e mais barata), Inconel 625cobre e bronze. Esses revestimentos podem oferecer excelente proteção contra corrosão e desgaste por abrasão..
  2. Materiais compostos:  As ligas aplicadas por HVOF incluem Carboneto de Tungstênio, Carboneto de Cromo e outras ligas que oferecem alta resistência à abrasão, erosão e corrosão.

 

Quais são as principais aplicações desse processo?

Devido às particularidades das suas características, esse método de aplicação de revestimentos pode ser utilizado para uma ampla variedade de objetivos, dentre os quais podemos destacar os seguintes

  1. Proteção contra corrosão: O processo HVOF é frequentemente utilizado para revestir peças e componentes que trabalham em meios corrosivos, como tubulações, válvulas, tanques e equipamentos de processamento químico. Para esses casos, existem ligas como níquel, carbonetos de tungstênio e carboneto de cromo
  2. Revestimento contra, desgaste por corrosãodesgaste por abrasão e erosão: As principais aplicações dos revestimentos aplicados por HVOF estão relacionados ao  desgaste por abrasão e erosão, como eixos, roscas, pistões, matrizes, rotores de bombas, rotores de turbinas de hidrelétricas, haste polida para unidade de bombeio mecânico de petróleo,  entre diversas outas.
  3. Recuperação dimensional: O HVOF é frequentemente utilizado para reparar e recondicionar peças e componentes danificados ou desgastados, como turbinas, cilindros hidráulicos, rotores e mancais
  4. Peças da indústria de aviação: O processo HVOF é utilizado na fabricação e reparo de peças para a indústria aeroespacial, como em peças de turbinas, trens de pouso e outras peças das aeronaves.

Em resumo, o processo HVOF é utilizado em diversas aplicações e convém um bom conhecimento de tribologia por parte dos profissionais que especificam esse processo pra tornar a escolha o mais assertiva possível no que diz respeito à resultados técnicos e custo benefício.

 

Quais os principais ganhos do hvof para um fabricante?

  1. Melhor desempenho do produto: O revestimento HVOF proporciona uma excelente proteção contra a corrosão e resistência ao desgaste por abrasão e erosão, o que pode aumentar a vida útil dos componentes em mais de 500% e melhorar o desempenho global do produto. Isso pode ser especialmente importante em aplicações críticas, como equipamentos de processamento químico, agrícolas, hidro-geração e siderurgia.

Veja o Estudo de Caso: Aumento de durabilidade de válvula domo em mais de 500%

  1. Redução de custos: O processo de aspersão térmica HVOF pode ajudar a reduzir os custos de fabricação, uma vez que permite a fabricação de componentes com maior vida útil, reduzindo a necessidade de substituições frequentes. Além disso, o processo é mais rápido e eficiente em comparação com outras técnicas de revestimento, o que pode reduzir o tempo de paradas para manutenção
  2. Flexibilidade: O processo HVOF é flexível e pode ser utilizado em uma ampla variedade de materiais e substratos, incluindo metais, e compostos. Isso oferece maior flexibilidade na escolha do material de revestimento mais adequado para cada aplicação.
  3. Recuperação dimensional de peças desgastadas: O processo de aspersão térmica HVOF pode ser utilizado para reparar e recondicionar peças e componentes danificados, reduzindo a necessidade de substituição imediata e minimizando os danos causados a outros componentes. Em muitos casos, a peça recuperada acabam conquistando um nível de desempenho bastante superior ao dos fabricantes.
  4. Aumento da eficiência: O processo HVOF é mais rápido e eficiente do que outras técnicas de revestimento, o que pode aumentar a eficiência da produção e reduzir o tempo de inatividade das máquinas e equipamentos.

Por fim, é possível concluir que o processo de aspersão térmica HVOF oferece diversos ganhos importantes. para fabricantes e gestores de manutenção, incluindo melhor desempenho do produto, redução de custos e flexibilidade

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Metalografia do Carboneto de Cromo

Carboneto de Cromo

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