Buscar

Relatório de Estágio ENGENHARIA QUIMICA TESTE FISICO ANALISES FASB FACULDADE DE SÃO BERNARDO

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 30 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 30 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 30 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

FACULDADE DE SÃO BERNARDO DO CAMPO
ENGENHARIA QUÍMICA
RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO
Relatório apresentado à Faculdade São Bernardo do Campo como pré-requisito para a conclusão do estágio curricular obrigatório.
Aluno: Lucas Ribeiro Alves
Matrícula: 030378
São Bernardo do Campo
2018
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	3
2.	DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTÁGIO	5
3.	ATIVIDADES DESENVOLVIDAS	6
3.1.	DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES DESENVOLVIDAS	8
3.1.1.	Índice de Saponificação	8
3.1.2.	Viscosidade Cinemática	10
3.1.3.	Ponto de Fulgor	12
3.1.4.	Teor de água por Karl Fischer	14
3.1.5.	Curva de velocidade de resfriamento	16
4.	REFERENCIAL TEÓRICO	18
4.1. REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO	18
4.2. INFLUÊNCIA DA VISCOSIDADE E MOLHABILIDADE	19
4.3. IMPORTÂNCIA DO PONTO DE FULGOR	21
4.4. DETERMINAÇÃO DE ÁGUA POR TITULAÇÃO KARL FISCHER	22
4.5. MECANISMO DA TÊMPERA E TAXA DE RESFRIAMENTO	24
4.5.1. Temperatura de operação	28
5. CONCLUSÃO	29
REFERÊNCIAS	30
1. INTRODUÇÃO
As atividades apresentadas neste relatório foram realizadas na empresa Amino Química LTDA com CNPJ: 57.490.245/0001-61. Sua unidade localiza-se na Rua Dona Maria Fidélis, 161 – Diadema – SP – Brasil, tendo atuação na produção, comercialização, desenvolvimento e assistência técnica de formulações de poliuretano específicas para todos os tipos de aplicações. Site para acesso disponível em <https://wwwhttp://www.amino.com.br/pt/empresa.php>.
	A Amino Química é referência no mercado local de formulações de poliuretano para os mais diversos segmentos industriais, entre eles: automotivo, colchões e travesseiros, moveleiro construção civil, entre outros.
	Empresa nacional de pequeno porte, com aproximadamente 40 funcionários a Amino tem como principais objetivos: buscar de maneira ética e transparente exceder a satisfação de nossos clientes e colaboradores; oferecer especialidades químicas em poliuretanos; estabelecer um ambiente de relacionamento estratégico e diferenciado com clientes e fornecedores; atuar no mercado nacional e mundial objetivando sempre inovação tecnológica e expansão dos negócios.
Imagem 1: Foto da Empresa
2. DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTÁGIO
O estágio foi realizado no Laboratório de Controle de Qualidade e Desenvolvimento áreas diretamente atuantes com a Engenharia de Química e relacionadas ao segmento de Pesquisa e Desenvolvimento e Engenharia da Qualidade. O setor é composto por dois laboratórios, Lab. Químico e Lab. Físico. O laboratório químico é responsável por analisar características químicas das amostras coletadas de produtos acabados para a elaboração de certificados de qualidade que serão enviados aos clientes junto com o produto, e desenvolver formulações que podem gerar novos produtos ou até mesmo aperfeiçoar produtos já comercializados pela Amino. Já o laboratório físico é responsável por aferir características físicas das espumas de poliuretano de amostras que são enviadas por clientes emitindo também laudos de análise de qualidade para cada tipo de espuma analisada. 
O Laboratório conta com o total de 05 funcionários: 1 Supervisor geral do Laboratório, 2 Analistas de Laboratório, 1 Auxiliar de Laboratório e 1 Estagiário.
3. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
As atividades realizadas durante o estágio foram primordiais para o desenvolvimento do caráter profissional do estagiário, sendo estas citadas abaixo vinculadas às suas respectivas disciplinas do curso:
-Análises de parâmetros Químicos do produto – Teor de Isocianato, Viscosidade a 25°C, Densidade, Fineza – (Química Analítica, Química Geral, Físico-química, Análise Instrumental)
-Análises de parâmetros visuais do produto – Espumação, Tempo de Creme, Tempo de Pega, Atividade - (Polímeros, Química Geral, Química Analítica, Laboratório de Engenharia Química)
-Análises de parâmetros Físicos do produto – Densidade, Força de Endentação a 40% de Deformação, Ensaio de Fadiga, Perda de Espessura por Fadiga Dinâmica, Perda de Força de Endentação por Fadiga Dinâmica, Índice de Conforto, Deformação Permanente, Ensaio de Resistência à Tração, Ensaio de Resistência ao Rasgo, Resiliência, Teor de Cinzas, Tempo de Secagem de Ligantes para Aglomerados (Materiais para Indústria Química, Química Analítica, Laboratório de Engenharia Química). 
- Preparo de reagentes e soluções para utilização em Laboratório - (Química Analítica, Química Geral, Balanço Material e Laboratório de Engenharia Química)
- Auditoria Interna – (Gestão da Qualidade e Adm. e Org. de Empresas de Engenharia)
- Elaboração de Métodos Internos de Análise e de Preparação de Soluções e Reagentes – (Metodologia do Trabalho Científico, Gestão da Qualidade e Controle de Processos)
As principais ferramentas e equipamentos utilizados para realização das atividades foram:
· Maquina de ensaios de tração e compressão (KRATOS V241);
· Estufa (QUIMIS) ;
· Viscosímetro Brookfield;
· Fadigômetro
· Vidrarias de Laboratório em geral: Erlenmeyer, Béquer, Proveta Graduada, Termômetro, Balança Analítica, Misturador Magnético.
3.1. DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
As análises físico-químicas para monitoramento e liberação dos produtos da empresa são atividades muito comuns no dia-a-dia do analista pois são a base das atividades do controle de qualidade. Dentre todas as atividades, destacam-se as de maior relevância e frequência.
3.1.1. Análise de Teor de NCO
O índice de saponificação é o número que representa a massa (em miligramas) de Hidróxido de Potássio (KOH) necessária para saponificar lg de gordura/matéria graxa e é obtido via titulação. A análise é realizada com o intuito de estabelecer o grau de deterioração do sistema do cliente, verificar se as propriedades do óleo está de acordo com as especificações e identificar possíveis fraudes e adulterações. 
É necessária nesse caso a utilização dos reagentes a seguir:
· Solução Alcoólica de KOH 0,5M;
· Ácido Clorídrico (HCl) 0,5M (titulante); 
· Solução Alcóolica de Fenolftaleína 1% (indicador). 
Figura 2 – Titulação de produto.
O cálculo é realizado pela subtração do Volume gasto na titulação do Branco pelo da amostra, vezes a normalidade do titulante e fator de correção de seu preparo, vezes 56,1 (referente à massa molar do KOH) dividido pela massa de amostra pesada anteriormente em gramas, conforme a figura:
Figura 3 - Cálculo Índice de Saponificação
	O resultado obtido é expresso em mgKOH/g e é avaliado se está dentro da faixa de trabalho (usado) e na liberação de produto acabado se o valor se encontra dentro da especificação. O teste é normalmente realizado em duplicata para melhor precisão.
3.1.2. Viscosidade Dinâmica
A análise é realizada em referência à norma ASTM D 445, que consiste em medir o tempo de escoamento em segundos de um volume fixo de fluido em um capilar de vidro devidamente calibrado e mergulhado num banho à 40° C. E então, após a análise é realizado o cálculo que se utiliza a constante de calibração do tubo (cSt/s) multiplicado ao tempo medido entre um ponto e outro deste tubo (s) dando um valor numérico de viscosidade cinemática.
Figura 4 - Cálculo Viscosidade Cinemática
Anteriormente, utilizava-se em laboratório um viscosímetro manual. Mas com a altíssima demanda de amostras e análises, agora utiliza-se acoplado a uma bomba de vácuo, o Viscosímetro Cinemático Automático VH-1 fabricado pela ISL que realiza medições de viscosidade precisas e rápidas com tempo de até 10 minutos. Isto é possível devido ao tubo Houillon que devido às suas dimensões pequenas, promove melhor equilíbrio da temperatura e a utilização de menos de 1mL de amostra por teste. O equipamento também conta com o um software onde é possível controlar até mais de um equipamento simultaneamente e outros tubos em funcionamento, dar comandos de lavagem, armazenar resultados, realizar cálculos de conversão, entre outras funções. 
A viscosidade cinemática é determinada para identificar possíveis variações na performance do óleo de resfriamento em função de outros fenômenos como oxidação, craqueamento térmico e contaminação. Então, é essencial que seja analisada periodicamente.Figura 5 - Viscosímetro Brookfield
3.1.3. Determinação da Densidade
O ponto de fulgor é a menor temperatura no qual um composto se vaporiza em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável com o ar e em contato com uma chama. Porém, a combustão não prossegue devido à quantidade de vapor liberada ser ainda insuficiente. É uma análise muito importante por estar relacionado com uma temperatura máxima de segurança.
Variações no ponto de fulgor com o uso prolongado do produto indica também possíveis contaminações, presença de gases dissolvidos ou degradação do óleo. Então, o ponto de fulgor é também uma análise de caráter investigativo e deve ser controlado periodicamente.
O teste é realizado em referência à norma ASTM D 92 que é aplicável para produtos com ponto de fulgor entre 79° C e 400° C e consiste na transferência de aproximadamente 70mL de óleo para um vaso aberto onde será transferido calor aumentando a temperatura do copo. Então, é passado uma fonte de chama por cima do óleo quente que libera vapores inflamáveis e, uma vez que a superfície do vaso é tomada por chamas mas depois imediatamente apagada, é lido o valor da temperatura obtido de ponto de fulgor. 
Utiliza-se o equipamento FP92 5G2 desenvolvido pela ISL, em que determina-se o ponto de fulgor de até seis amostras em conjunto da seção SC6 programadas automaticamente, inserindo um valor estimado para cada tipo de produto para maior precisão. É convenientemente compacto e aumenta a produtividade do laboratório com sua grande repetibilidade e reprodutibilidade de análise. O progresso do teste é controlado em tempo real, lendo a temperatura obtida pelo sensor Pt100 por um visor luminoso que pode ser enxergado de longe.
Figura 6 - Ponto de Fulgor Automático FP92 5G2
3.1.4. Determinação da força de Indentação a 40% 
O teor de água em óleos minerais não deve ultrapassar 0,05%. Valores mais elevados podem contribuir para maior corrosividade e em outros casos a decomposição de aditivos (e em casos e quantidades extremas, podem até chegar em explosões). A análise é realizada quando se necessita confirmar a presença de água acima dessa especificação quando a crepitação (processo onde uma amostra contaminada com água emite um som característico quando pingada em uma chapa de aquecimento) é insuficiente. 
Pelo método Karl Fischer é possível determinar a presença de água na faixa de partes por milhão por ser o método mais sensível. Essa precisão na maioria das vezes não é necessária, porém em certos produtos onde quantidades ínfimas de água podem afetar significativamente as suas propriedades, a detecção se torna imprescindível. Os problemas são percebidos até mesmo no processo, onde peças aparecem com trincas e defeitos visíveis.
O método consiste na titulação de um amostra diluída em metanol com o reagente Karl Fischer, que é uma solução que possui iodo, dióxido de enxofre e uma amina em sua composição. Com a presença de água, o iodo e o dióxido de enxofre são consumidos a medida em que sua medição pode ser realizada e relacionada com o teor de água na amostra analisada. O ponto final da titulação pode ser detectado visualmente pela mudança de cor provocada pelo iodo. No entanto, o ponto final do teste é obtido automaticamente pelo equipamento Karl Fischer Automat E 547 da Metrohm com um copo de titulação acoplado a um eletrodo de Platina.
Figura 7 - Karl Fischer automático
	O cálculo do teor de água obtido da titulação relaciona o volume gasto de solução com a massa de amostra inserida no copo com metanol, e o resultado é dado em porcentagem de água presente como mostra a figura a seguir.
Figura 8 - Cálculo Teor de Água
3.1.5. Determinação da Resiliência
A análise de velocidade de resfriamento é a mais importante em questões de monitoramento para qualquer fluido de têmpera, uma vez que esta é uma característica crítica de performance. Uma vez que a análise foi realizada, é possível controlar suas propriedades de resfriamento e em cima disso, sugerir opções de correção para o cliente em casos do produto não estar mais atendendo suas necessidades.
O teste consiste na utilização do kit Ivf Smart Quench, que conta com um termopar de prova aquecido a 850° C em um forno, mergulhado em um óleo a 70° C. Acoplado ao termopar, está uma unidade de mão que automaticamente mede a temperatura lida a cada segundo durante o teste com duração de um minuto. Estes dados são armazenados na memória e transferidos a um software que gera um documento com informações gráficas de velocidade de resfriamento e o comportamento da temperatura a cada segundo.
O intuito da análise é simular o processo térmico de têmpera e ao mesmo tempo avaliar as características do produto em uso em comparativo com o produto novo, como se vê na figura a seguir. 
Figura 8 - Curva de Resfriamento Ivf Smart Quench
 
Figura 9 - Simulação de teste do Ivf Smart Quench
4. REFERENCIAL TEÓRICO
	4.1. REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO
	A reação de saponificação é a reação de uma gordura ou óleo com uma base (hidróxido) para produzir um sal de ácido carboxílico (sabão) e um álcool. Esse processo consiste na desesterificação da gordura ou óleo, na presença de solução concentrada de álcali forte em aquecimento (CASSILOTE, 2012). 
O processo de se juntar a solução padrão até que a reação esteja completa é a titulação. O ponto de equivalência ocorre quando a quantidade de titulante adicionado é a quantidade exacta necessária para uma reação estequiométrica com o titulado. 
Figura 10 - Reação de Saponificação (ALAÍDE, 2011)
Uma vez que óleos e gorduras são ésteres, eles sofrem reação de hidrólise ácida ou básica. A hidrólise ácida produzirá simplesmente o glicerol e os ácidos graxos constituintes. Já a hidrólise básica produzirá o glicerol e os sais desses ácidos graxos. Assim, ao aquecer gordura em presença de uma base, realizamos uma reação química que produz sabão. Essa reação, a hidrólise básica de um triéster de ácidos graxos e glicerol, é chamada de saponificação.
O índice de saponificação (IS) é definido como a quantidade de base (em mg) necessária para saponificar definida quantidade de óleo ou gordura (1g). É a medida que se utiliza quandos e quer quantificar a presença de ésteres ou componentes gordurosos em um óleo. A oxidação do óleo causa um aumento no número de saponificação, portanto, óleos com materiais gordurosos normalmente desenvolvem altos números de saponificação durante a utilização. Isto indica que o óleo contém hidrocarbonetos instáveis e insaturados que tendem a formar borra, polimerizar e coagular se forem utilizados na têmpera, e quanto maior o número de saponificação, maior a tendência em formar estes subprodutos indesejáveis (CARVALHO, 2007).
4.2. INFLUÊNCIA DA VISCOSIDADE E MOLHABILIDADE
A viscosidade do óleo tem grande influência no desempenho de óleos. No caso do óleo de têmpera, está intimamente relacionada à capacidade de molhamento do fluido e, portanto, a sua capacidade de extração de calor proveniente da peça. A baixa viscosidade facilita a dissipação de calor através da peça para o óleo utilizado enquanto altas viscosidades atuam como isolante e a quebra da camada de vapor não é favorecida (CARVALHO, 2007).
O molhamento está diretamente relacionado com a viscosidade do meio. Ou seja, uma diminuição da viscosidade, diminui a tensão superficial do meio melhorando a molhabilidade.
Figura 11 - Relação entre a superfície de molhamento e ângulo de contato (CARVALHO, 2007)
É notável que o meio que exibe o maior ângulo de contato, é o que possui maior contato com o líquido na superfície do metal e, portanto, promove melhor a dissipação de calor no meio. Um aumento na viscosidade produz diminuição no ângulo de contato e resulta na diminuição da taxa máxima de resfriamento (CARVALHO, 2007). Isto é, refletido no ângulo de contato do peça com o óleo, o aumento do ângulo de molhabilidade, aumenta as taxas de resfriamento como representado a seguir.
Figura 12 - Relação da viscosidade e do ângulo de molhabilidade (CARVALHO, 2007)
Mudanças na viscosidade de umóleo de têmpera pode evidenciar degradação térmica, contaminação e matéria oxidada. No geral, o aumento da viscosidade ocorre à medida em que se utiliza o óleo ocorrendo a degradação, resultando em mudanças na capacidade de resfriamento. Além disso, a viscosidade também influencia no arraste no componente após mergulhado. Isto é, um incremento na viscosidade também ocasiona na quantidade de óleo arrastada para fora do tanque. Em todos os casos, o custo e rendimento do processo são afetados negativamente.
Embora suscetíveis à oxidação, os óleos com base mineral são mais estáveis, com tendência a ter menor degradação térmica quando comparados aos vegetais, tendo então redução nos efeitos na viscosidade (CARVALHO, 2007).
4.3. IMPORTÂNCIA DO PONTO DE FULGOR
	O Ponto de fulgor (Flash Point) é a menor temperatura na qual um combustível combustível liberta liberta vapor em quantidades quantidades suficientes suficientes para formar com o ar uma mistura capaz de se inflamar momentaneamente quando se aplica uma fonte de energia sobre a mesma. Desse modo, quando esta fonte externa de calor é retirada a combustão cessa. É um dado de segurança importante para o armazenamento, transporte e manuseio de um combustível (BERNARDO, 2015).
	Os óleos de têmpera convencionais de base mineral possuem ponto de fulgor próximo de 170° C, os acelerados em volta de 180° C e os óleos para martêmpera a 300° C. Para maior segurança, a temperatura de trabalho deve ser de 40° a 50° C abaixo do ponto de fulgor determinado para o produto.
	O segundo tipo de emergência mais frequente no ambiente de trabalho envolvendo substâncias químicas relaciona-se com os episódios envolvendo fogo, resultando em danos materiais causados pelas chamas e evidentes queimaduras causados pelo calor em vítimas envolvidas. Claramente a periculosidade é realçada em tais situações, pois ocorre a supressão do oxigênio pelo próprio fenômeno de combustão, bem como a geração de produtos tóxicos como monóxido e dióxido de carbono, cianeto, dióxido de enxofre, óxido nitroso entre outros. Como nos incêndios a combustão não é controlada e tende a ser incompleta, a fuligem presente na fumaça e outros irritantes respiratórios, como aldeídos, podem ser produzidos, elevando ainda mais o nível de periculosidade de tais episódios (DUFRAYER, 2014).
4.4. DETERMINAÇÃO DE ÁGUA POR TITULAÇÃO KARL FISCHER
	Além da determinação do pH, pesagem e titulação ácido-base, a determinação do teor de água é uma das análises mais frequentes nos laboratórios em todo o mundo. Além de métodos empíricos por secagem, o método por titulação é mais específico. Se nenhuma reação colateral ocorrer, apenas a água será quantificada. O método é rápido (normalmente 5 minutos), pode ser validado e, portanto, documentado. Desde sua introdução a mais de sessenta anos atrás, o seu progresso era contínuo e não se imagina mais um laboratório que não realize este tipo de análise (BRUTTEL, 2003).
	Durante o desenvolvimento deste novo método, Karl Fischer levou em conta a conhecida reação de Bunsen, que é usada para determinação de Dióxido de Enxofre em Soluções aquosas:
SO2 + I2 + 2 H2O → H2SO4 + 2 HI
Esta reação pode ser utilizada também para determinação de água se o Óxido de Enxofre estiver presente em excesso e os ácidos produzidos são neutralizados pela base. A escolha pela Piridina, a base utilizada por Karl Fischer, foi totalmente ao acaso e resultou na clássica solução KF, uma solução de Iodo e Óxido de Enxofre em uma mistura de Piridina e Metanol (BRUTTEL, 2003).
Figura 13 - Fórmula Estrutural da Piridina (MERCK, 2017)
	
A contaminação do óleo por água mesmo em pequenos níveis por volta de 0,05%, influencia significativamente as características de têmpera, conforme mostra a figura a seguir, e podem causar pontos moles, distorção ou mesmo trincas. Desta maneira esta contaminação deve ser evitada a qualquer maneira. Além de que, em concentrações maiores (acima de 0,5%) espumas começam a aparecer durante o resfriamento, aumentando o perigo de fogo e explosões (CARVALHO, 2007).
Figura 14 - Efeito da taxa de resfriamento na contaminação do óleo de têmpera com água (CARVALHO, 2007)
4.5. MECANISMO DA TÊMPERA E TAXA DE RESFRIAMENTO
	O tratamento térmico pode ser definido como uma combinação de operações envolvendo aquecimento controlado e arrefecimento do metal no estado sólido com o propósito de obter propriedades específicas. Há disponível diversos tipos de processos de tratamento térmico preenchendo uma vasta variedade de dureza e requerimentos de propriedades mecânicas (HOUGHTON, 2017).
A têmpera de aço envolve o resfriamento rápido da austenita para transformá-la em uma estrutura mais dura - a martensita. Isso é normalmente alcançado pelo resfriamento a uma taxa suficientemente rápida que evite a formação de constituintes moles no aço (perlita e bainita) (HOUGHTON, 2017).
É importante compreender o mecanismo da têmpera e os fatores que podem afetar o processo, uma vez que estes podem ter significativa influência na escolha do óleo e na performance obtida. Independentemente do tipo de óleo utilizado, o resfriamento ocorre em três estágios distintos, cada um com suas próprias características como mostra a seguinte figura.
Figura 15 -Representação gráfica dos estágios de resfriamento durante a têmpera (HOUGHTON, 2017)
· Estágio 1 - Fase Vapor: O primeiro estágio do resfriamento é caracterizado pela formação de um filme de vapor em volta do componente. É um período de resfriamento relativamente lento em que a transferência de calor ocorre por radiação e condução pelo filme de vapor.
· Estágio 2 - Fase de Evaporação: O filme de vapor eventualmente entra em colapso e o óleo de têmpera entra em contato com a superfície do metal quente resultando em um núcleo de evaporação e alta taxa de extração de calor.
· Estágio 3 - Fase de Convecção: A evaporação cessa e o calor é removido bem lentamente por convecção para o líquido.
Figura 16 - Representação prática dos estágios da têmpera (HOUGHTON, 2017)
A velocidade de resfriamento é importante porque influencia a dureza e a profundidade de endurecimento que pode ser obtido. Óleos de têmpera podem ser categorizados em função de sua velocidade: Normal, Média e Alta (Figura 17).
Figura 17 - Taxa de resfriamento para óleo de velocidade normal (1), médio (2) e alta (3) (HOUGHTON, 2017)
Óleos de velocidade normal possuem taxas de resfriamento relativamente baixas e são utilizados em aplicações em que a capacidade de endurecimento do material é alta o suficiente para promover as propriedades mecânicas necessárias mesmo com o baixa taxa. Ligas metálicas e Aços ferramenta são exemplos típicos em que o óleo de velocidade normal seria utilizado.
Os óleos de média velocidade providenciam características intermediárias de têmpera e são vastamente utilizados para aplicações de alta capacidade de endurecimento onde são necessárias propriedades metalúrgicas confiáveis ​​e consistentes (HOUGHTON 2017).
E os óleos de alta velocidade são utilizados para aplicações de baixa capacidade de endurecimento. Ligas, componentes carburados ou grandes cortes transversais de aços de endurecimento médio, onde são necessárias altas taxas de arrefecimento para garantir propriedades mecânicas máximas (HOUGHTON, 2017).
		4.5.1. Temperatura de operação
A temperatura de operação de óleos de têmpera é um fator importante pois influencia uma série de fatores como o tempo de vida útil, a velocidade de resfriamento, a viscosidade e a distorção dos componentes.
Os óleos de têmpera a frio são projetados para uso geral a temperaturas de até 80° C para aplicações em que a distorção durante a têmpera não é um problema. Os óleos de têmpera a quente são designados para utilizar em temperaturas maiores até 200° C para controle de distorção durante a têmpera (HOUGHTON, 2017).
5. CONCLUSÃO
Mediante a experiência adquirida com o decorrer do estágio e das atividades realizadas nele, foi possível relacionar e estender os conhecimentos já obtidos pela Faculdade São Bernardo do Campo no cursode Engenharia Química.
Além da experiência prática, um maior amadurecimento profissional e entendimento do processo e ritmo industrial foi alcançado. Os conhecimentos obtidos foram aplicados à Qualidade, excelência nas atividades e desafios propostos e Processos da Engenharia de Aplicação.
A área de atuação foi realizada no laboratório de Assistência Técnica e permitiu observar e entender a importância da atuação de um Engenheiro Química na indústria, tendo papel fundamental na otimização dos processos, melhor gestão das matérias primas e ainda colaborando para o desenvolvimento das habilidade de relacionamento interpessoal.
A Houghton Brasil LTDA é uma grande empresa, referência no ramo de produtos voltados à metalurgia e permite o compartilhamento de ideias do colaborador para que desenvolva um bom serviço e ainda obtenha conhecimentos aplicados ao processo metalúrgico.
REFERÊNCIAS
ALAÍDE, Andréia. SCHIRMANN, Angélica. Proposta de reciclagem para óleos residuais de cozinha a partir da fabricação de Sabão. Medianeira, Paraná, 2011.
ASTM - American Society for Testing Materials. ASTM D 92 - 05 - Standard Test Method for Flash and Fire Points by Cleveland Open Cup Tester. In Annual Book of ASTM, 2005.
ASTM - American Society for Testing Materials. ASTM D 445 - 65 - Standard Method for Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (Viscosidade Cinemática e Dinâmica). In Annual Book of ASTM, 1970.
BERNARDO, Nivaldo. Entendendo a nova versão da NR 20. Segurança e Saúde no trabalho com inflamáveis e combustíveis. CRQ IV (SP), Santos, São Paulo, 2015. Apresentação Power Point.
BRUTTEL, Peter. SCHLINK, Regina. Water determination by Karl Fischer Titration. Metrohm. Herisau, Switzerland, 2003.
CARVALHO, Ester. Estudo da oxidação do óleo de soja com diferentes concentrações de aditivos antioxidantes, para uso em tratamentos térmicos de têmpera. São Carlos, São Paulo, 2007.
CASSILOTE, Sérgio. Determinação de índice de Saponificação. Disponível em: <http://maganjabeira.blogspot.com.br/2012/05/determinacao-de-indice-de-saponificacao.html>. Acesso em 01/11/17
DUFRAYER, Carlos. JUSSARA, Aysha. Modelo Teórico para Determinação do ponto de fulgor de misturas binárias de solventes orgânicos em água. Araguaia, 2014.
Guia de titulação Karl Fischer. Parte 1 - Fundamentos. Metrohm. Disponível em <https://www.mt.com/br/pt/home/library/guides/laboratory-division/1/karl-fischer-titration-guide-principle.html>. Acesso em 03/10/17
HOUGHTON. HOUGHTON ON QUENCHING. Valley Forge, USA, 2017.
Simulation of heat treatment. Swerea - Swedish Research. Disponível em: <https://www.swerea.se/en/services/simulation-verification/manufacturing-processes/simulation-of-heat-treatment>. Acesso em 04/11/17
Titulação Karl Fischer. Metrohm. Disponível em: <https://www.metrohm.com/pt-br/produtos-geral/titula%C3%A7%C3%A3o-karl-fischer/>. Acesso em 04/10/17
28

Outros materiais