A principal diferença entre a nitretação por plasma e a nitretação convencional reside no método de introdução de azoto no material e nas propriedades resultantes da superfície tratada.
A nitruração por plasma é um processo moderno, de baixa pressão, que utiliza uma descarga incandescente de alta ionização (plasma) para introduzir azoto no material.
Os métodos convencionais de nitruração, como a nitruração a gás e a nitruração em banho, utilizam diferentes misturas de gases ou banhos de sal para obter o mesmo efeito.
1. Processo de nitruração por plasma
A nitretação por plasma é um processo termoquímico que ocorre numa mistura de gases, incluindo azoto, hidrogénio e, opcionalmente, carbono.
O processo tem lugar a baixa pressão e é gerada uma descarga incandescente de alta ionização (plasma) em torno do componente.
Este plasma permite o carregamento direto de iões na superfície, levando à formação de nitretos ricos em azoto.
O azoto reativo libertado por estes nitretos melhora as propriedades da superfície do material.
Este processo é altamente personalizável, uma vez que a mistura de gases pode ser ajustada para obter várias espessuras de camada e distribuições de dureza.
2. Métodos convencionais de nitruração
Em contraste, a nitruração a gás utiliza gás amoníaco para introduzir azoto no material.
A nitruração por banho utiliza um banho de sal contendo sais de cianeto.
Estes métodos requerem normalmente temperaturas mais elevadas e tempos de tratamento mais longos do que a nitretação por plasma.
Também têm limitações em termos da gama de materiais que podem ser tratados e do controlo sobre as propriedades finais da superfície.
3. Vantagens da nitruração por plasma
3.1 Rapidez
A nitretação por plasma é mais rápida do que as técnicas de nitretação convencionais, reduzindo o tempo de processamento.
3.2 Controlo
Oferece um melhor controlo sobre a composição, estrutura e propriedades da superfície do produto final através do controlo preciso da temperatura e da composição da atmosfera.
3.3 Impacto ambiental
É mais amigo do ambiente, uma vez que não necessita de produtos químicos nocivos como amoníaco ou sais de cianeto.
3.4 Gama de temperaturas
A nitretação por plasma pode ser efectuada a temperaturas mais baixas (até 350°C), o que minimiza a distorção e mantém a resistência do núcleo do material.
4. Desvantagens da nitretação a plasma
4.1 Limpeza da superfície
O processo requer superfícies muito limpas para evitar arcos instáveis durante o aquecimento.
4.2 Reparação de componentes
As peças podem necessitar de reparação para evitar o sobreaquecimento.
4.3 Limitações dos lotes
Componentes de tamanho semelhante não podem ser tratados no mesmo lote devido à relação potência/área.
4.4 Custo inicial
O custo inicial do equipamento de nitruração por plasma é elevado.
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Em resumo, a nitretação por plasma oferece um controlo superior do processo de tratamento e dos resultados, tempos de processamento mais rápidos e uma abordagem mais ecológica em comparação com os métodos de nitretação convencionais. No entanto, exige uma gestão cuidadosa da limpeza da superfície e do tamanho dos componentes, e implica um investimento inicial mais elevado.
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