No capítulo sobre aços para moldes de materiais plásticos, dissemos já que o responsável pela execução do projecto de elaboração do molde, conhece em pormenor o que pretende fabricar, bem como os meios e métodos a utilizar na sua execução.
Porque a Têmpera da ferramenta moldante é normalmente efectuada fora das suas instalações, o responsável pela fabricação tem tendência em subalternizar esta importante operação e, portanto, a caracterização de como vai fabricar é incompleta.
O Tratamento de Têmpera de uma ferramenta moldante elaborada em aço, concorrerá, decisivamente para a obtenção das características pré-estabelecidas se for executado rigorosamente.
A Indústria de Moldes fabrica ferramentas que ao serem remetidas para a operação de Têmpera, já incorporam valores que excedem 50% do seu custo total.
Para que se compreenda a importância da Têmpera na adaptação de uma ferramenta às suas características finais, vamos agora referir alguns htmectos teóricos inerentes à Têmpera:
- Num aço de ferramentas no estado de Recozido, a maioria dos elementos está ligado ao carbono formando carbonetos metálicos. Quando um aço é aquecido à temperatura para a Têmpera (temperaturas de austenitização), os carbonetos dissolvem-se parcialmente e a matriz sofre a alteração de ferrite em austenite, isto é, o carbono e elevado teor dos elementos de liga, estão dissolvidos na matriz.
- Se o aço é arrefecido com rapidez suficiente, os átomos de carbono não têm tempo de se recolocarem, inibindo o retorno da austenite e ferrite. Ficam portanto em posições onde geram fortes microtensões ocorrendo um acréscimo considerável de dureza.
- Como resultado do arrefecimento rápido, obtém-se uma estrutura de elevada dureza, conhecida por martensite. Após o arrefecimento de têmpera, a matriz não é constituída totalmente por martensite, pois sempre existirá austenite retida, uma vez que há austenite que não se transformou.
A sua quantidade varia em função:
- dos elementos de liga e do seu teor (composição química);
- da temperatura para a Têmpera;
- do tempo de permanência a esta temperatura;
- da velocidade de arrefecimento.
Assim, um aço temperado apresenta uma microestrutura constituída por:
- martensite
- austenite residual
- carbonetos
Esta estrutura contém fortes tensões internas que podem facilmente originar fissuras na peça.
Deste modo, e sem que esta arrefeça totalmente (50/80 ºC), deverá ser aquecida a temperatura adequada por forma a reduzir as tensões e transformar parte da austenite retida (este tratamento constitui o revenido).
- Deve notar-se que revenidos a temperaturas baixas (180ºC), quase só influem na redução de tensões. Revenidos a temperaturas mais elevadas, influem não só nos carbonetos como transformam em martensite parte da austenite retida, pelo que é indispensável novo revenido que actue sobre esta martensite.
- Para que se obtenham as características optimizadas, do aço seleccionado, é indispensável escolher no diagrama do aço a temperatura de revenido, para que a peça tratada venha a possuir as características pré-estabelecidas, pois que os revenidos actuam decisivamente na:
- Dureza
- Tenacidade
- Resistência ao desgaste
- Resistência ao impacto
- Resistência à corrosão
- Capacidade de polimento
- Texturação
Assim, podemos afirmar que se um aço for mal seleccionado por parâmetros incorrectos, a Têmpera pouco ou nada concorre para que se torne adequado. Em contrapartida, mesmo que um aço seja escolhido pelos seus correctos parâmetros, a Têmpera mal conduzida pode torná-lo incapaz de satisfazer os objectivos pretendidos.
Expor-se-ão, em seguida, e de forma não exaustiva, alguns princípios fundamentais relacionados com a têmpera de elementos moldantes.
Os processos de tratamentos térmicos e de endurecimento superficial, estão em constante desenvolvimento e aperfeiçoamento.
As instalações de tratamentos térmicos possuem hoje a mais avançada tecnologia em fornos de vácuo e de nitruração iónica. A associação da micro-informática e do controlo electrónico a estes equipamentos, permitem além do registo, uma programação completa de todo o ciclo térmico e uma constante comparação e controlo entre os valores programados e os valores alcançados.
Porém, estes equipamentos, por si só, não são garantia dum rigoroso tratamento. Para isso, é necessário ter pessoal altamente especializado e com muitos anos de experiência.
Assim, é possível garantir não só a estrutura desejada, o mínimo de deformações, bem como reproduzir e certificar os tratamentos.