BRPI0803774B1

BRPI0803774B1 - processo e reator de plasma para tratamento de peças metálicas

Info

Publication number: BRPI0803774B1
Application number: BRPI0803774A
Authority: BR
Inventors: Nelmo Klein Aloísio; Binder Cristiano; Hammes Gisele; Binder Roberto
Original assignee: Univ Federal De Santa Catarina Ufsc; Whirlpool Sa
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2018-09-11
Also published as: JP2011525216A; US20110108059A1; TW201011804A; JP5722768B2; KR20160022400A; WO2009149526A8; EP2294598B1; CN102099891B; CN102099891A; BRPI0803774A2; KR20110031298A; EP2294598A1; US8926757B2; WO2009149526A1; TWI455171B; US20150090403A1

Abstract

processo e reator de plasma papa tratamento de peças metálicas. em um reator de plasma (10) definindo, no interior de uma carcaça metálica (20), uma câmara de reação (23) provida de: um suporte (30); um sistema ânodo-cátodo (40); uma entrada (21) e uma saída (22) de carga gasosa; e um meio aquecedor (70) , montado externamente à carcaça metálica (20) o processo de plasma para operação de limpeza compreende as etapas de: conectar o suporte (30) com as peças metálicas (1) ao ânodo aterrado e o cátodo a um potencial negativo da fonte de energia elétrica (50); envolver o interior da câmara de reação (23) com uma carga gasosa ionizável; aquecer o interior da câmara de reação (23) , pelo lado externo do reator de plasma (10), a temperaturas de vaporização de contaminantes a serem dissociados das peças metálicas (1); aplicar ao cátodo uma descarga elétrica; e prover a exaustão da carga gasosa e dos contaminantes em vapor, do interior da câmara de reação (23) a operação de tratamento térmico, realizada no mesmo reator de plasma (10) compreende, após o término da operação de limpeza, as etapas de: inverter a polaridade da energização do sistema ânodo-cátodo (40); alimentar a câmara de reação (23) com uma nova carga gasosa; manter aquecido o interior da câmara de reação (23), pelo lado externo do reator de plasma (10); aplicar ao cátodo uma descarga elétrica; e prover a exaustão da carga gasosa do interior da câmara de reação (23)

Description

(54) Título: PROCESSO E REATOR DE PLASMA PARA TRATAMENTO DE PEÇAS METÁLICAS (51) Int.CI.: H05H 1/24 (73) Titular(es): WHIRLPOOL S.A.. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC (72) Inventor(es): ROBERTO BINDER; ALOÍSIO NELMO KLEIN; CRISTIANO BINDER; GISELE HAMMES (85) Data do Início da Fase Nacional: 11/06/2008 r

PROCESSO E REATOR DE PLASMA PARA TRATAMENTO DE PEÇAS METÁLICAS

Campo da invenção

Refere-se a presente invenção a um processo e a um reator 5 de plasma para permitir o tratamento de peças metálicas, particularmente de peças metálicas porosas e obtidas por metalurgia do põ, dito tratamento compreendendo uma operação de limpeza com dissociação e retirada de óleo e outros contaminantes orgânicos e inorgânicos presentes na superfície ou nos poros de peças metálicas e ainda, geralmente, uma operação de tratamento termo-químico superficial de referidas peças metálicas, operações estas realizadas em um ambiente reativo de plasma e, preferivelmente, no interior de um mesmo reator.

Antecedentes da invenção

Peças produzidas por metalurgia do pó, na maior parte dos casos, necessitam ser calibradas após a etapa de sinterização devido às variações dimensionais que ocorrem durante sua sinterização. Na calibração é utilizado óleo 20 lubrificante para diminuir o atrito e reduzir o desgaste do ferramental, bem como facilitar a extração das peças da matriz de calibração. Igualmente é utilizado óleo na estocagem de peças sinterizadas e também de peças produzidas por outras técnicas de fabricação. Inclusive, 25 utiliza-se óleo de refrigeração na usinagem de peças de elevada precisão.

Visando melhorar as propriedades das peças acabadas, tais como resistência ao desgaste, resistência à corrosão e resistência a fadiga, são freqüentemente realizados 30 tratamentos termoquímicos superficiais como nitretação, cementação, carbonitretação ou outros. Para a realização destes tratamentos termoquímicos, a presença de óleo na superfície e nos poros das peças é prejudicial, especialmente quando o processamento termoquímico é 35 realizado via plasma. Por exemplo, durante a nitretação por plasma, o óleo retido nos poros e na superfície das peças produz instabilidades na descarga elétrica,

contaminação do reator, formação inadequada das camadas superficiais formadas (por exemplo de nitretos) e contaminação com carbono do material submetido ao tratamento através de uma limpeza ineficiente. Assim, o 5 óleo deve ser removido completamente antes dos tratamentos termoquímicos de endurecimento superficial. Convencionalmente, é realizada uma limpeza química em ultra-som com solventes orgânicos (por exemplo hexano, éter de petróleo ou álcool) seguida, ainda, de um 10 tratamento térmico em atmosfera contendo hidrogênio ou oxigênio em forno elétrico industrial, visando eliminar completamente todos os resíduos orgânicos das peças. Quando da presença de poros residuais comunicantes, como geralmente é o caso em aços sinterizados, a limpeza 15 torna-se especialmente dificultada, além se ser, de qualquer forma, poluente em função dos produtos poluentes utilizados em sua realização.

Em alguns métodos de tratamento conhecidos, as operações de limpeza e de tratamento termoquímico superficial são 20 realizadas em duas etapas separadas e em equipamentos distintos, o que implica em um tempo total de processamento muito longo, tipicamente 20 horas, resultando em baixa produtividade e elevado custo.

Visando obter um grau de remoção total de óleo e de 25 outros contaminantes orgânicos e inorgânicos da superfície ou dos poros de peças metálicas e ainda simplificar e abreviar uma subseqüente operação de tratamento termoquímico superficial de referidas peças em um mesmo ciclo térmico, foi proposto o processo de 30 limpeza e tratamento superficial objeto do pedido de patente PI-0105593-3, do mesmo requerente, segundo o qual as peças a serem limpas são posicionadas em um suporte provido no interior do reator de plasma que se encontra conectado ao um ânodo desse último, sendo o cátodo de 35 dito reator conectado a um potencial negativo. O conjunto definido pelo suporte e pelas peças é envolvido por um gás ionizado sob baixa pressão contendo íons, átomos neutros e elétrons, chamado plasma, gerado por uma descarga elétrica abnormal. Os elétrons provocam um bombardeamento eletrônico no conjunto definido pelo suporte e pelas peças, conectado no ânodo do reator.

A geração de plasma gasoso no interior do reator permite que o ambiente reativo de plasma, formado em torno das peças, seja utilizado para catalisar a reação de dissociação das moléculas do óleo e de outros possíveis nas peças, contaminantes presentes vaporização dos referidos contaminantes total por meio de exaustão, sob vacuo, permitindo a e sua eliminação do interior do reator. O calor gerado pelo plasma, pela colisão de íons e átomos neutros rápidos contra o cátodo, é geralmente a vaporιzaçao sem exigir suficiente para conduzir molecularmente dissociado, relevantes nos parâmetros de plasma mais adequados para catalisar as reações de interesse em cada operação de limpeza.

Entretanto, em certas dimensões de reator de plasma (e em certas reações químicas de dissociação molecular dos contaminantes), pode ocorrer que diferentes regiões internas do reator permaneçam em uma temperatura reduzida o suficiente para permitir a condensação dos vapores dos contaminantes antes de sua dissociação e sua deposição progressiva nestas regiões internas relativamente frias do reator de plasma, contaminando o sistema com compostos a base de carbono, prejudiciais aos tratamentos superficiais subsequentes.

Ocorre ainda que, em muitas das operações de tratamento termoquímico superficial, subsequentes à operação de limpeza e a serem realizadas no interior do mesmo reator, o calor gerado pelo plasma não é suficiente para manter a taxa de aquecimento e a temperatura de processamento exigidas para a realização do tratamento superficial desej ado.

Assim, mesmo que a operação de tratamento superficial seja realizada, conforme previsto no referido pedido de do óleo alterações

patente anterior, pela reversão do circuito elétrico entre o ânodo e o cátodo, e ainda pelo envolvimento das peças com plasma gasoso de íons com alta energia cinética e pela aplicação ao cátodo de uma descarga elétrica para 5 provocar um bombardeamento iônico das peças, há a necessidade de se ajustar os parâmetros de plasma, não em função das reações de interesse, mas sim visando à obtenção de níveis de temperatura no interior do reator de plasma, suficientes e necessários para o tratamento 10 superficial desejado. Nesse caso, as variações de temperatura requeridas no interior do reator são obtidas em função dos parâmetros da descarga elétrica, podendo ter-se situações nas quais a intensidade da descarga elétrica exigida para a produção de determinadas 15 temperaturas conduza à formação de arcos elétricos no ambiente de reação, causando danos superficiais (marcas nas peças) e contaminação por depósitos de carbono nas superfícies das peças, prejudicando os tratamentos termoquímicos posteriores, além do gradiente térmico 20 influenciar negativamente a formação e homogeneidade da camada formada.

A provisão de aquecimento resistivo em reatores de plasma é conhecida da técnica.

Em um desses reatores conhecidos, é provido um aquecimento resistivo externo para a remoção dos ligantes e possíveis contaminantes de peças obtidas por sinterização. Entretanto, nessa construção conhecida, as peças a serem submetidas a tratamento de remoção de ligantes e de contaminantes são aplicadas ao cátodo do reator, conduzindo à formação de arcos elétricos e consequente contaminação das peças com carbono, prejudicial a tratamentos superficiais subseqüentes.

Em um outro conhecido tipo de reator, considerado na patente US6579493, é provido um aquecimento resistivo interno para obter-se temperaturas elevadas suficientes para remoção de ligantes e certos contaminantes de peças metálicas obtidas por metalurgia do pó e ainda prover a

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sinterização das peças. Ocorre que a provisão de aquecimento resistivo, no interior desse tipo de reator, exige o uso de materiais de custo elevado, tal como molibdênio e ainda a provisão de elementos refletores de 5 irradiação térmica entre a resistência interna e a parede do reator e ainda a provisão de resfriamento em referida parede externa. Essa solução é inadequada à limpeza de contaminantes orgânicos das peças em tratamento, pelo fato de permitir que os vapores voláteis de óleos e 10 outros contaminantes sejam condensados e depositados nas regiões frias dos elementos refletores de irradiação térmica e da parede do reator, antes de serem exauridos do ambiente de reação, contaminando este último e as peças nele contidas com compostos a base de carbono que 15 prejudicam os subseqüentes tratamentos termoquímicos superficiais das peças.

Em função do acima exposto, passa a ser desejável a provisão de uma solução que permita obterem-se, no interior do reator, temperaturas homogêneas e até mesmo 20 elevadas em função do tratamento superficial desejado, de forma independente dos parâmetros da descarga elétrica mais adequados para catalisar as reações de interesse em cada caso.

Sumário da invenção

É portanto um objetivo da presente invenção prover um processo e um reator de plasma para tratamento de peças metálicas por plasma gasoso e sob temperaturas geradas e controladas de modo totalmente independente dos parâmetros de geração do plasma.

0 Ξ um outro obj etivo da presente invenção prover o processo e o reator de plasma, conforme acima mencionados e que permitam manter os parâmetros de geração do plasma em níveis suficientes e adequados para catalisar as reações de interesse, sem conduzir à formação de arcos elétricos no ambiente de reação.

É mais um objetivo da presente invenção prover o processo e o reator de plasma, conforme acima mencionados e que

permitam a realização de uma operação de limpeza por dissociação molecular por plasma gasoso e por vaporização e exaustão dos contaminantes dissociados, mantendo-se o interior do reator de plasma em temperaturas superiores 5 às de condensação dos referidos contaminantes.

É ainda um outro obj etivo da presente invenção prover o processo e o reator de plasma, conforme acima mencionados e que permitam a realização de uma operação de tratamento termoquímico superficial das peças metálicas, também por 10 plasma gasoso, no mesmo reator no qual é realizada a operação de limpeza, e sob temperaturas obtidas e controladas por aquecimento preferivelmente resistivo. Estes e outros objetivos são alcançados através de um processo de plasma para tratamento de peças metálicas, em 15 um reator de plasma definindo uma câmara de reação provida de: um suporte; um sistema ânodo-cátodo associado a uma fonte de energia elétrica; uma entrada de carga gasosa ionizável; e uma saída, de exaustão de carga gasosa, conectada a um sistema de vácuo. O processo de 20 plasma para tratamento de peças metálicas da presente invenção compreende as seguintes etapas de limpeza: a) conectar o suporte ao ânodo aterrado e o cátodo a um potencial negativo da fonte de energia elétrica; b) posicionar as peças metálicas no suporte no interior da 25 câmara de reação; c) envolver o suporte e as. peças metálicas com uma carga gasosa ionizável alimentada à câmara de reação; d) aquecer o interior da câmara de reação, pelo lado externo do reator de plasma, a temperaturas de vaporização de contaminantes a serem 30 dissociados das peças metálicas em tratamento no interior da câmara de reação; e) aplicar ao cátodo uma descarga elétrica, de modo a provocar a formação de um plasma gasoso de íons com alta energia cinética envolvendo as peças metálicas e o suporte e um bombardeamento de 35 elétrons nas peças metálicas, para dissociação molecular dos contaminantes; e f) prover a exaustão da carga gasosa e dos contaminantes mantidos em estado gasoso, do

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interior da câmara de reação.

Nos casos em que as peças metálicas são submetidas, após a limpeza destas, a um tratamento termoquímico, o processo de plasma para tratamento de peças metálicas da 5 presente invenção compreende, após a etapa f da operação de limpeza, as etapas adicionais de tratamento termoquímico superficial das peças metálicas, no mesmo reator, ditas etapas compreendendo: g- inverter a polaridade da energização do sistema ânodo-cátodo, de 10 modo que o suporte, com as peças metálicas, passe a definir o cátodo; h- envolver o suporte e as peças metálicas com uma nova carga gasosa ionizável, alimentada à câmara de reação; i - manter aquecido o interior da câmara de reação, pelo lado externo do reator de plasma e 15 conduzir a temperatura, em seu interior, para os níveis exigidos no tratamento termoquímico superficial desejado; j- aplicar ao cátodo uma descarga elétrica, de modo a provocar a formação de um plasma gasoso de íons envolvendo as peças metálicas e o suporte e um 20 bombardeamento iônico nas peças metálicas; e k- prover a exaustão da carga gasosa do interior da câmara de reação. A presente invenção apresenta também um reator de plasma para tratamento de peças metálicas, no qual são realizadas as etapas processuais acima descritas, dito 25 reator apresentando uma carcaça metálica definindo, internamente, a câmara de reação, tal como já descrito e um meio aquecedor montado externamente à carcaça metálica, de modo a aquecer esta última e o interior da câmara de reação.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o meio aquecedor é formado por pelo menos um resistor em contato térmico com a carcaça metálica.

De acordo com um aspecto particular da presente invenção, o suporte compreende múltiplas armações ordenadoras, 35 paralelas e distanciadas entre si, eletricamente acopladas a um mesmo eletrodo do sistema ânodo-cátodo, e intercaladas por elementos condutores acoplados ao outro

tratamento do reator,

eletrodo do sistema ânodo-cátodo, cada uma de ditas armações ordenadoras carregando pelo menos uma peça metálica a ser tratada. Em uma construção preferível, as porções de carcaça metálica, produzindo irradiação térmica para o interior da câmara de reação, são dispostas segundo uma direção ortogonal àquela de montagem das armações ordenadoras.

Mesmo nos casos em que as operações de superficial a serem realizadas no interior exigirem temperaturas não tão elevadas quanto àquelas exigidas em operações de sinterização e que alcançam valores da ordem de 1100°C, o posicionamento do meio aquecedor externamente à carcaça metálica do reator permite que este último apresente uma construção interna mais simples e limpa, evitando a formação de regiões intermediárias entre o meio aquecedor e a referida carcaça e susceptíveis ao aprisionamento e a subseqüente deposição de contaminantes.

Breve descrição dos desenhos

A invenção será descrita a seguir, fazendo-se menção aos desenhos anexos, dados a título de exemplo de concretização da invenção e nos quais:

A figura 1 representa, esquematicamente, um reator de plasma construído de acordo com a presente invenção, estando ilustradas algumas peças metálicas providas em um suporte montado no interior de dito reator de plasma;

A figura 2 representa uma vista em corte vertical, simplificado e um tanto esquemático, de um reator de plasma construído de acordo com a presente invenção alojando, no interior da câmara de reação, um suporte de peças compreendendo uma pluralidade de armações ordenadoras horizontais.

Descrição da invenção

Conforme acima mencionado e ainda ilustrado nos desenhos anexos, a invenção diz respeito a um processo e a um reator de plasma para tratamento de peças metálicas 1, dito processo sendo realizado em um reator de plasma 10

compreendendo uma carcaça metálica 20 tendo uma entrada 21, de carga gasosa ionizável e uma saída 22, de exaustão de carga gasosa, dita carcaça metálica 20 definindo, internamente, uma câmara de reação 23 no interior da qual 5 é, geralmente posicionado um suporte 30 e um sistema ânodo-cátodo 40, associado a uma fonte de energia elétrica 50, externa à carcaça metálica 20. A câmara de reação 23 é acoplada a um sistema de vácuo 60, conectado à saída 22 da carcaça metálica 20. A câmara de reação 23 10 é mantida hermética para a geração de plasma no seu interior, sendo que a entrada 21 é hermeticamente acoplada a uma fonte de alimentação de gases ionizáveis (não ilustrada) e a saída 22 é hermeticamente acoplada ao sistema de vácuo 60.

A carcaça metálica 20 é formada, preferivelmente, em aço refratário (como por exemplo aço inoxidável AISI 310 ou 309) e, o suporte 30, em aço refratário (como por exemplo aço inoxidável AISI 310 ou 309) , podendo ser utilizado outro tipo de material, dependendo das temperaturas adequadas ao processo.

A carcaça metálica 20 apresenta formato prismático, por exemplo, um cilindro, tendo extensões de parede 20a que, no formato cilíndrico, compreende uma parede lateral circundante e uma parede extrema superior 20b.

A carcaça metálica 20 é inferiormente aberta para poder ser removível e hermeticamente assentada e travada sobre uma estrutura básica B na qual são adequadamente montadas partes componentes operativamente associadas ao reator e que serão descritas no decorrer do presente relatório.

O reator de plasma 10 da presente invenção compreende também um meio aquecedor 70 montado externamente ao reator de plasma 10 ou seja, à sua carcaça metálica 20, de modo a aquecer esta última e o interior da câmara de reação 23, por exemplo, produzindo irradiação térmica da carcaça metálica 20 para o interior da câmara de reação 23 .

O reator de plasma 10 é ainda externamente provido de uma

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capa externa 11, geralmente formada em aço carbono revestido por isolante térmico adequado (fibras de aluminados e silicados, por exemplo) apresentando um formato adequado para envolver lateral e superiormente o conjunto definido pela carcaça metálica 20 e pelo meio aquecedor 70, definindo uma câmara de aquecimento 13 em torno da carcaça metálica 20 e no interior da qual é posicionado o meio aquecedor 70.

meio aquecedor 70 é geralmente formado por pelo menos um resistor 71 montado em contato térmico com a carcaça metálica 20, no interior da câmara de aquecimento 13 definida entre a carcaça metálica 20 e a capa externa 11. De acordo com uma forma de realização da presente invenção, é ainda provido um sistema de ventilação 80 compreendendo pelo menos um meio circulador de ar 81 geralmente posicionado externamente à capa externa 11 e provido de pelo menos um bocal de sucção 81a e de um de de descarga 81b abertos para o de aquecimento 13, dito meio circulador de ar 81 sendo capaz de produzir um fluxo de ar circulante em pelo menos parte do interior da câmara de aquecimento 13 e através dos bocais de sucção e de descarga 81a, 81b. No caso de ser o meio circulador de ar 81 montado externamente à câmara de aquecimento 13, os bocais de sucção e de descarga 81a, 81b tomam a forma de extensões tubulares abertas para o interior da câmara de aquecimento 13.

O sistema de ventilação 80 pode compreender ainda pelo menos um meio trocador de ar 82, geralmente de construção semelhante àquela do meio circulador de ar 81 e também posicionado externamente â capa externa 11.

O meio trocador de ar 82 é provido de pelo menos um bocal de sucção 82a e de um de pelo menos um bocal de descarga 82b abertos para o interior da câmara de aquecimento 13, sendo ainda dito meio trocador de ar 82 conectado a um conduto de admissão de ar 83, geralmente aberto para a atmosfera e a um conduto de exaustão 84, geralmente pelo menos um bocal interior da câmara

aberto para a atmosfera. O meio trocador de ar 82 pode ser construído de qualquer maneira adequada e bem conhecida da técnica, para prover uma alimentação controlada de ar atmosférico no interior de pelo menos 5 uma respectiva região da câmara de aquecimento 13, enquanto retira e expele para a atmosfera, através do conduto de exaustão 84, uma correspondente quantidade de ar aquecido retirado de pelo menos uma respectiva região interna da câmara de aquecimento 13, permitindo que seja 10 feita um certo controle do grau de aquecimento de regiões internas da câmara de aquecimento 13.

A intensidade da circulação ou da troca de ar no interior da câmara de aquecimento 13 pode ser feita de diferentes maneiras como, por exemplo, por meio da variação da 15 velocidade de operação de um meio ventilador não ilustrado, ou da variação de posicionamento de meios defletores internos também não ilustrados.

Na configuração ilustrada, são providos múltiplos meios circuladores de ar 81 que também realizam a função de 20 meios trocadores de ar 82, sendo esses meios construídos com meios ventiladores e defletores adequadamente controlados para permitirem a realização de qualquer uma das funções de circulação de ar e de troca de ar acima mencionadas.

Na construção ilustrada nos desenhos anexos, a câmara de reação 23 é provida, superiormente, com uma entrada 21 posicionada no eixo geométrico vertical da carcaça metálica 20 do reator de plasma 10, de modo a distribuir, homogeneamente, a carga gasosa ionizãvel a partir de dita entrada 21. Nesta construção, o suporte 3 0 é formado por uma pluralidade de armações ordenadoras 31 dispostas de modo horizontal ou substancialmente horizontal e que, desse modo, definem planos de apoio ou montagem de peças, ortogonais à direção de alimentação da carga gasosa pela entrada 21, ditas armações ordenadoras 31 sendo vazadas para permitirem que a carga gasosa alcance as peças montadas nas armações ordenadoras 31 mais distanciadas da

entrada 21.

A carga gasosa ionizãvel é admitida e exaurida da câmara de reação 23 através do controle de válvulas de controle, não ilustradas, de acionamento automático, por exemplo, 5 por comando de uma unidade de controle ou outro controlador específico (não ilustrados), podendo ditas válvulas de controle ser acionadas manualmente. Embora também não ilustrado, o chaveamento do sistema ânodocátodo pode ser realizado de forma automática ou não, 10 sendo estes meios de comando das válvulas e do sistema ânodo-cátodo aspectos particulares que não restringem o conceito aqui apresentado.

Na forma de concretização ilustrada e conforme acima mencionado, o suporte 3 0 compreende múltiplas armações 15 ordenadoras 31, paralelas e distanciadas entre si, eletricamente acopladas a um mesmo eletrodo 41 do sistema ânodo-cátodo 40, e intercaladas por elementos condutores 42 acoplados ao outro eletrodo 41 do sistema ânodo-cátodo 40, cada uma de ditas armações ordenadoras 31 carregando 20 pelo menos uma peça metálica 1 a ser tratada.

Os elementos condutores 42 acoplados ao outro eletrodo 41 são posicionados no interior da câmara de reação 23, entre as armações ordenadoras 31, utilizando qualquer estrutura de suporte adequada que pode ser definida por 25 elementos colunares estruturais 32 do próprio suporte 30 que carrega as armações ordenadoras 31, bastando ter-se o cuidado de montar os referidos elementos condutores 42 de modo eletricamente isolado em relação à estrutura do suporte 30 com as respectivas armações ordenadoras 31.

De acordo com a presente invenção e conforme exemplificativamente ilustrado, o meio aquecedor 70 é arranj ado de modo a aquecer adj acentes extensões de parede de referida carcaça metálica 20, estendendo-se segundo uma direção, normalmente aquela coincidente com a 35 direção de altura da câmara de reação 23 e ortogonal aos planos de montagem das armações ordenadoras 31. Com essa disposição, o calor irradiado das referidas extensões de montagem das eficiente a parede da carcaça metálica 20 para o interior da câmara de reação 23 segue uma direção paralela àquela de armações ordenadoras 31, tornando mais distribuição, por entre as armações ordenadoras 31, do calor irradiado das referidas extensões de parede da carcaça metálica 20.

O sistema ânodo-cátodo 40 tem seus eletrodos 41 definidos pelo ânodo e cátodo de dito sistema de energização, sendo que, durante a operação de limpeza do processo de plasma da invenção, o eletrodo 41, que define o ânodo do sistema ânodo-cátodo 40, está acoplado âs armações ordenadoras 31 do suporte 30, nas quais estão posicionadas as peças metálicas 1, estando dito eletrodo 41 aterrado, enquanto que o outro eletrodo 41, que define o cátodo de dito 15 sistema ânodo-cátodo, está eletricamente acoplado à fonte de energia elétrica 50.

Nos processos de plasma que, após a operação de limpeza, realizam, no mesmo reator, processos de tratamento termoquímico, o eletrodo 41 que definia o ânodo do 20 sistema ânodo-cátodo, passa a ser acoplado â fonte de energia 50, enquanto que o outro eletrodo 41 passa a ser aterrado.

Conforme descrito adiante, a presente invenção permite realizar a limpeza e o tratamento termoquímico (por 25 exemplo, nitretação, carbonitretação, cementação, oxinitretação, oxicarbonitretação e outros), ambas as etapas assistidas por plasma, no mesmo equipamento e no mesmo ciclo térmico, sendo que o sistema ânodo-cátodo é confinado no interior da câmara de reação 23 para 30 permitir a geração de plasma e, conseqüentemente, utilizar o ambiente reativo de plasma para catalisar a reação de dissociação das moléculas contaminantes presentes nas peças metálicas 1, tal como moléculas orgânicas do óleo, na operação de limpeza.

Durante a operação de limpeza, a carcaça metálica 20 é aquecida juntamente com a carga gasosa, que também é submetida a um certo grau de aquecimento no interior da

câmara de reação 23, com a geração de plasma. A formação do plasma gasoso de íons contribui para o aquecimento do interior da câmara de reação 23 e para a vaporização dos contaminantes sendo dissociados, tanto na operação de 5 limpeza como também na operação de tratamento termoquímico.

Além de contribuir na vaporização de contaminantes no interior da câmara de reação 23, o aquecimento externo desta última permite que o plasma gasoso formado em seu 10 interior seja obtido com um menor consumo energético.

O aquecimento resistivo, provido externamente â câmara de reação 23, evita que haja paredes frias no interior desta última, ou seja, no ambiente de processamento do tratamento de plasma ao qual as peças metálicas 1 são 15 submetidas. É necessário evitar que haja paredes frias no interior da câmara de reação 23, por exemplo, na fase inicial de aquecimento das peças metálicas 1, pois o óleo evaporado das peças sob tratamento tende a se depositar nas regiões internas da câmara de reação 23 ainda não 20 suficientemente aquecidas.

Assim, o aquecimento adicional, externo e geralmente resistivo, evita a existência de paredes ou regiões da câmara de reação 23 apresentando temperaturas inferiores àquelas de vaporização dos contaminantes, ou seja, do 25 óleo vaporizado, impedindo a condensação e a deposição de contaminantes nestas regiões mais frias da câmara de reação 23, antes que possam ser exauridos, por sucção, pelo sistema de vácuo 60, através da saída 22 da carcaça metálica 20.

Para a operação de limpeza, as peças metálicas 1 a serem processadas sao posicionadas nas armações ordenadoras 31 do suporte 30 montado no interior da câmara de reação 23, de modo eletricamente isolado de sua carcaça metálica 20. Durante a operação de limpeza, o suporte 30 define o ânodo do sistema ânodo-cátodo 40, o qual é aterrado, enquanto que os elementos condutores 42 são ligados a uma saída da fonte de energia elétrica 50, em potencial

negativo, atuando como o cátodo da descarga elétrica. O interior da câmara de reação 23 é mantido em uma pressão sub-atmosférica, e em valores desejados para a formação do plasma na operação de limpeza, pelo uso do sistema de 5 vácuo 60. Uma carga de gases ionizáveis é alimentada â câmara de reação 23, pela entrada 21 da carcaça metálica 20, antes de se prover a descarga elétrica no cátodo do sistema ânodo-cátodo 40.

Em uma forma de realização da presente invenção, a carga gasosa ionizável, na operação de limpeza, compreende hidrogênio, podendo compreender também uma mistura gasosa contendo hidrogênio e pelo menos um dos gases argônio, nitrogênio ou uma mistura oxigênio com outros gases, como por exemplo, nitrogênio. A escolha dos gases de processo vai depender na natureza do substancia a ser eliminada da peça metálica (por exemplo, óleo).

Exemplificando, a carga gasosa compreenderá:

- hidrogênio, quando os contaminantes, a serem retirados das peças metálicas, possuírem reatividade com o hidrogênio, ou terem como base redes de hidrocarbonetos que são dissociados em gases a base de carbono e hidrogênio (metano (CH₄), por exemplo);

- oxigênio, quando os contaminantes, a serem retirados das peças metálicas, possuírem reatividade com o oxigênio, ou terem como base redes de hidrocarbonetos que são dissociados em gases a base de carbono e oxigênio (dióxido de carbono (CO2), por exemplo);

- misturas de argônio com hidrogênio ou oxigênio, quando se desejar uma densidade de elétrons mais elevada para a dissociação de contaminantes a serem retirados das peças metálicas; e

- misturas de nitrogênio com argônio ou hidrogênio ou oxigênio, quando os contaminantes a serem retirados das peças metálicas tiverem dissociação facilitada pela mistura destes gases.

A dissociação de outras bases de contaminantes também é possível com o principio da presente invenção.

O princípio fundamental da operação de limpeza consiste na dissociação, pelo bombardeamento de elétrons, das moléculas do óleo, resultando em moléculas mais leves ou radicais gasosos que são eliminados da câmara de reação 5 23 por exaustão, do interior desta última, da carga gasosa e dos contaminantes. Em uma forma de realização da presente invenção, a exaustão ocorre sob vacuo, via bombeamento pelo sistema de vácuo 60, produzindo uma eficiente limpeza das peças, bem como, mantendo o interior da câmara de reação 23 isenta de depósitos de óleo e de outros produtos contaminantes, principalmente os orgânicos, sendo a operação de limpeza realizada em temperaturas baixas, na faixa de cerca de 3 0°C a até 500°C, dependendo da natureza do contaminante a ser 15 eliminado.

Nesta configuração, o suporte 30 e as peças metálicas 1, a serem tratadas, são envoltos pelo plasma gerado com a descarga elétrica e bombardeados principalmente por elétrons gerados no plasma. O segundo eletrodo 41 que, na 20 etapa de limpeza, recebe a descarga elétrica e atua como o cátodo, é bombardeado principalmente por íons e, em decorrência, se aquece. Enquanto o calor gerado no cátodo aquece as peças metálicas 1, para a operação de limpeza, o meio aquecedor 70, externo à câmara de reação 23, 25 fornece o restante de calor necessário para se obter a taxa de aquecimento e temperatura necessárias para evitar a condensação de contaminantes nas paredes internas da câmara de reação 23, ditas taxa de aquecimento e temperatura sendo programadas de forma independente dos 30 parâmetros de plasma. Estes parâmetros de plasma são ajustados ou programados de modo a catalisarem a reação de dissociação das moléculas de contaminantes, tal como, por exemplo, do óleo. Conforme já mencionado, a formação de plasma gasoso pode também contribuir com parte do 35 aquecimento do interior da câmara de reação 23, necessário para evitar a condensação de contaminantes nas paredes internas da câmara de reação 23 .

O uso de um meio aquecedor 70, externo à câmara de reação 23, apresenta as vantagens de permitir obter uma temperatura homogênea no interior da câmara de reação 23 e evitar a deposição de vapores e fuligem decorrentes da 5 reação de plasma nas peças metálicas 1, no interior do reator de plasma 10. Outra vantagem, que decorre da geometria utilizada do sistema ânodo-cãtodo 40 confinado, é que as espécies geradas no plasma envolvem, completamente, as peças metálicas 1, levando a uma 10 remoção eficiente dos contaminantes, tais como óleo, das peças metálicas 1.

A dissociação das moléculas de óleo produz radicais e moléculas mais leves, que mantém o estado físico gasoso na temperatura de trabalho e são bombeadas para fora do 15 reator de plasma 10, pelo sistema de vácuo 60.

O vapor de contaminante é exaurido da câmara de reação 23, juntamente com os demais gases gerados na operação de plasma, ao término da operação de limpeza das peças metálicas 1. Como não há resíduos no interior da câmara 20 de reação 23, pois ocorre a eliminação total do óleo e outros contaminantes pela dissociação molecular ativada pelas espécies ativas geradas no plasma, a carga de peças metálicas 1 pode ser tratada dentro do mesmo reator de plasma 10, após terminada a operação de limpeza de ditas 25 peças metálicas 1, elevando-se a temperatura no interior da câmara de reaçao 23 para valores compatíveis com aqueles requeridos em um determinado tratamento termoquímico.

Na solução da presente invenção, o reator de plasma 20 compreende também um sistema de chaveamento 90, que permite inverter a polaridade entre o ânodo e o cátodo do sistema ânodo-cátodo 40, de tal forma que as peças metálicas 1 que, durante a operação de limpeza com a dissociação de óleo e contaminantes, necessitam estar ligadas ao ânodo, passam a ser ligadas ao cátodo do sistema ânodo-cãtodo 40, para o tratamento termoquímico por plasma.

i

Com a presente invenção, a realização das operações de limpeza e de tratamento termoquímico, por plasma, ocorrem no mesmo reator de plasma, sem necessitar interromper o aquecimento.

Após a operação de 1 impeza, com a remoção de contaminantes, particularmente do óleo, passa-se para a operação de tratamento termoquímico, no mesmo reator de plasma 10, com a introdução, através da entrada 21 da carcaça metálica 20, de uma carga de gases ionizáveis ao 10 interior da câmara de reação 23, a qual pode ser semelhante àquela utilizada na operação de limpeza, ou ainda conter determinados gases específicos para o tratamento termoquímico desejado, esta nova carga gasosa ionizável sendo alimentada ao interior da câmara de 15 reação 23, de modo a envolver o suporte 30 e as peças metalicas 1.

Os gases ionizáveis da operação de tratamento termoquímico são alimentados ao interior da câmara de reação 23, após a exaustão desta, dos gases e vapores da 20 operação de limpeza.

Inverte-se então a polaridade entre cátodo e ânodo, de forma que as peças metálicas 1 passem a estar ligadas ao cátodo e, gerando descarga elétrica em uma mistura de gás especificamente definida para um determinado tratamento

5 termoquímico das peças metálicas já limpas, realizar este no mesmo reator de plasma 10 e no mesmo ciclo térmico. Deve ser observado que o processo de tratamento termoquímico em descrição pode apresentar uma alteração nesta seqüência de etapas de alimentação de carga de gases

0 ioni záveis e de inversão de polaridade, sem alterar o resultado obtido.

Após a admissão de uma nova carga gasosa e a inversão da polaridade do sistema ânodo-cátodo 40, o processo de tratamento termo-químico compreende ainda as etapas de: 35 manter aquecido o interior da câmara de reação 23, pelo lado externo do reator de plasma 10 e conduzir a temperatura, em seu interior, para os níveis exigidos no

tratamento termoquímico superficial desejado; aplicar ao cátodo uma descarga elétrica, de modo a provocar a formação de um plasma gasoso de íons envolvendo as peças metálicas 1 e o suporte 30 e um bombardeamento iônico nas 5 peças metálicas 1; e prover a exaustão da carga gasosa do interior da câmara de reação 23.

Na operação de tratamento termoquímico, a carga gasosa alimentada à câmara de reação 23 compreende, por exemplo: uma mistura gasosa de hidrogênio e nitrogênio, quando o 10 tratamento termoquímico é de nitretação; uma mistura gasosa contendo hidrogênio, nitrogênio e carbono, quando o tratamento termoquímico superficial for o de nitrocarbonetação ou carbonitretação; uma mistura contendo hidrogênio, argônio e carbono, quando o 15 tratamento superficial for o de cementação; e uma mistura gasosa contendo oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, argônio e carbono, quando o tratamento termoquímico superficial for o de oxinitretação, oxinitrocarbonetação ou oxicarbonitretaçao. Podem ser utilizados outros gases 20 dependendo do processo termoquímico que se deseja.

Para a operação de tratamento termoquímico, o suporte 30 é conectado ao potencial negativo da fonte de energia elétrica 50, através do eletrodo 41 que passa a atuar como cátodo da descarga elétrica, enquanto o eletrodo 41 25 que antes fazia a função de cátodo, é aterrado, atuando agora como ânodo da descarga elétrica. Após esta inversão da polaridade, isto é, com as peças metálicas 1 no suporte 30 ligado ao cátodo da descarga elétrica, é realizada a etapa desejada de tratamento termoquímico por 30 plasma, no mesmo reator de plasma 10 e no mesmo ciclo térmico.

A carga gasosa a ser ionizada na câmara de reação 23 é submetida e mantida, em cada uma das operações de limpeza e de tratamento termoquímico, a uma pressão sub35 atmosférica da ordem de 1.33x1o¹ Pascal (0.1 Torr) a 1.33xl0⁴ Pascal (100 Torr), ditas pressões sendo obtidas pela ação do sistema de vácuo 60, o qual compreende, por

exemplo, uma bomba de vácuo. As operações de limpeza e de tratamento térmico utilizam descarga elétrica DC, podendo ser pulsada, em atmosfera sob baixa pressão contendo uma carga de gás ionizável, tal como acima definido, para 5 produzir elétrons e hidrogênio atômico reativo ou outras espécies, dependo dos gases utilizados para a geração do plasma.

O processo da presente invenção, incluindo as operações de limpeza e de tratamento termoquímico por plasma, pode 10 ser utilizado para peças metálicas 1 produzidas por metalurgia do pó ou outros processos de fabricação de peças (por exemplo, usinagem, estampagem, extrusão a frio, e outros). O processo da presente invenção resulta em uma limpeza das peças metálicas 1 no reator de plasma 15 10 da presente invenção em um tempo de cerca de 3 horas, sendo o tempo total incluindo a operação de limpeza e a de tratamento termoquímico (por exemplo, nitretação) de aproximadamente 6 horas. Este tempo de processo pode ser alterado, para tempos maiores ou menores, em função da 20 natureza do contaminante e do processo termoquímico.

O meio aquecedor 70, externo à câmara de reação 23, aquece as paredes internas da carcaça metálica 20, evitando a deposição de contaminantes, tal como gotas de óleo, sendo possível manter o plasma estável e dissociar 25 toda a carga de contaminantes das peças metálicas pela geração de plasma, bem como, manter a câmara de reação 23 isenta de óleos e de fuligem, permitindo dar continuidade ao aquecimento e realizar, na seqüência, o processo de tratamento termoquímico assistido por plasma no mesmo 30 reator de plasma. Utilizando o sistema de aquecimento auxiliar resistivo e mantendo a câmara de reação 23 em aproximadamente 500°C, não ocorre nenhum tipo de deposição e nem formação de fuligem e a descarga elétrica se mantém completamente estável, permitindo a completa 35 remoção dos contaminantes, tal como óleo, em aproximadamente 3 horas, via dissociação molecular. Tanto a temperatura final quanto o tempo de limpeza podem ser

alterados em função da natureza química do contaminante. Após esta etapa de limpeza, para a qual as peças metálicas 1 estavam ligadas ao ânodo, a polaridade é invertida e o suporte 30 das peças metálicas 1 passa a 5 ser 1igado ao cátodo.

Após a exaustão dos gases utilizados no processo de limpeza, a temperatura no interior da câmara de reação 23 é elevada, para a realização do processo de tratamento termo-químico, a valores entre 350°C e a cerca de 900°C.

Alterando a carga de mistura gasosa para, por exemplo, hidrogênio e nitrogênio e aquecendo a câmara de reação agora para temperaturas entre 480°C e 590°C, é realizada a nitretação por plasma, ou outro tratamento termoquímico, no mesmo reator de plasma 10, e no mesmo 15 ciclo térmico, resultando na redução do tempo total de processamento e do consumo de energia, diminuindo, em decorrência, o custo de produção. Outras faixas de temperaturas são possíveis (temperaturas maiores ou menores que a faixa citada como exemplo) e estas são 20 definidas em função do tipo de tratamento termoquímico que será realizado.

Peças metálicas 1 tratadas no reator de plasma 10 em escala industrial, nas quais as operações de limpeza via plasma e de tratamento termoquímico tal como nitretação 25 via plasma foram realizadas em um mesmo ciclo térmico, e foram analisadas por microscopia ótica e eletrônica, bem como, por análise por difração de raios-x. Os resultados mostram que a camada nitretada obtida é similar àquela obtida quando da realização via processo convencional, 30 isto é, não em ciclo térmico único, ou seja, realizando a operação de limpeza por processos tradicionais com solventes orgânicos e remoção térmica utilizando outro equipamento. No entanto, é importante ressaltar que o tempo total de tratamento, quando realizado via novo 35 processo desenvolvido, ou seja, usando o plasma para a remoção do óleo, é significantemente menor, resultando em maior produtividade. Adicionalmente, no processo de

remoção do óleo por plasma não são utilizados reagentes poluentes como hexano e outros, tradicionalmente utilizados no processo de limpeza química. Outro beneficio do processo está correlacionado a utilização do 5 sistema cãtodo-ânodo 40 confinado que permite a utilização de distâncias menores entre suporte de peças permitindo com isto uma quantidade maior de peças em um mesmo volume da câmara de reação 23 e/ou utilização de equipamentos de menores dimensões para uma mesma 10 produtividade em comparação a outros sistemas conhecidos da técnica. Finalmente, o uso do mesmo reator de plasma 10 para efetuar as etapas de limpeza (por exemplo remoção de óleo) e de tratamento termoquímico (tais como nitretação), utilizando o sistema cãtodo-ânodo confinado 15 com aquecimento resistivo externo, resulta em uma substancial redução dos investimentos.

Apesar de ter sido aqui ilustrada apenas uma concretização exemplificativa da presente invenção, deve ser entendido que poderão ser feitas alterações de forma 20 e de disposição dos elementos constitutivos sem que se fuja do conceito construtivo definido nas reivindicações que acompanham o presente relatório.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1- Processo de plasma para tratamento de peças metálicas, em um reator de plasma (10) compreendendo uma capa externa (11), uma carcaça metálica (20) provida

5 internamente à capa externa (11), com uma distância de dita capa externa (11), e definindo uma câmara de reação (23) provida de: um suporte (30); um sistema ânodo-cátodo (40) associado a uma fonte de energia elétrica (50); uma entrada (21) de carga gasosa ionizável; e uma saída (22),

10 de exaustão de carga gasosa, conectada a um sistema de vácuo (60), em que o processo compreende as seguintes etapas de limpeza:

a) conectar o suporte (30) ao ânodo aterrado e o cátodo a um potencial negativo da fonte de energia elétrica

15 (50); b) posicionar as peças metálicas (1) no suporte (30) no interior da câmara de reação (23);

c) envolver o suporte e as peças metálicas com uma carga gasosa ionizável alimentada à câmara de reação;

d) aquecer o interior da câmara de reação (23), pelo

20 lado externo da carcaça metálica (20) e pelo lado interno da capa externa (11), a temperaturas de vaporização de contaminantes a serem dissociados das peças metálicas (1) em tratamento no interior da câmara de reação (23);

e) aplicar ao cátodo uma descarga elétrica, de modo a

25 provocar a formação de um plasma gasoso de íons com alta energia cinética envolvendo as peças metálicas (1) e o suporte (30) e um bombardeamento de elétrons nas peças metálicas (1), para dissociação molecular dos contaminantes; e

30 f) prover, pelo sistema de vácuo (60), a exaustão da carga gasosa e dos contaminantes mantidos em estado gasoso, do interior da câmara de reação (23);

caracterizado por compreender etapas adicionais de tratamento termoquímico superficial das peças metálicas

Petição 870180045526, de 28/05/2018, pág. 15/19 (1), no mesmo reator de plasma (10), ditas etapas compreendendo :

g- inverter a polaridade da energização do sistema ânodo cátodo (40), de modo que o suporte (30), com as peças

5 metálicas (1), passe a definir o cátodo;

h— envolver o suporte (30) e as peças metálicas (1) com uma nova carga gasosa ionizável, alimentada à câmara de reação (23) ;

1- manter aquecido o interior da câmara de reação (23), 10 pelo lado externo do reator de plasma (10) e conduzir a temperatura, em seu interior, para os níveis exigidos no tratamento termoquímico superficial desejado; j- aplicar ao cátodo uma descarga elétrica, de modo a provocar a formação de um plasma gasoso de íons

15 envolvendo as peças metálicas (1) e o suporte (30) e um bombardeamento iônico nas peças metálicas (1); e k- prover, pelo sistema de vácuo (60), a exaustão da carga gasosa do interior da câmara de reação (23).
2- Processo, de acordo com a reivindicação 1,

20 caracterizado pelo fato de a formação do plasma gasoso de íons contribuir para o aquecimento do interior da câmara de reação (23) e a vaporização dos contaminantes sendo dissociados.
3- Processo, de acordo com qualquer uma das

25 reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a carga gasosa compreender hidrogênio quando os contaminantes, a serem retirados das peças metálicas, forem definidos por contaminantes possuindo reatividade com o hidrogênio e por contaminantes a base hidrocarbonetos a serem

30 dissociados em gases a base de carbono e hidrogênio.
4- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a carga gasosa compreender oxigênio quando os contaminantes, a serem retirados das peças metálicas, forem definidos por

35 contaminantes possuindo reatividade com o oxigênio e por

Petição 870180045526, de 28/05/2018, pág. 16/19 contaminantes a base de hidrocarbonetos a serem dissociados em gases a base de carbono e oxigênio.
5- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a carga

5 gasosa compreender misturas de argônio com hidrogênio ou oxigênio quando os contaminantes a serem retirados das peças metálicas necessitarem de uma densidade eletrônica mais elevada para a dissociação.
6- Processo, de acordo com qualquer uma das 10 reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a carga gasosa compreender misturas de nitrogênio com argônio ou hidrogênio ou oxigênio quando os contaminantes a serem retirados das peças metálicas tiverem sua dissociação ativada pela presença de nitrogênio.

15
7- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de a carga gasosa compreender mistura gasosa contendo hidrogênio e nitrogênio, quando o tratamento termoquímico superficial for o de nitretação.

20
8- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de a carga gasosa compreender mistura gasosa contendo hidrogênio, nitrogênio e carbono, quando o tratamento termoquímico superficial for o de carbonitretação ou

25 nitrocarbonetação.
9- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de a carga gasosa compreender mistura gasosa contendo hidrogênio, argônio e carbono, quando o tratamento

30 termoquímico superficial for o de cementação.
10- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de a carga gasosa compreender uma mistura gasosa contendo hidrogênio, nitrogênio, argônio, carbono e oxigênio,

Petição 870180045526, de 28/05/2018, pág. 17/19 quando o tratamento termoquímico superficial for o de oxinitretação, oxinitrocarbonetação e oxicarbonitretação.
11- Reator de plasma para tratamento de peças metálicas e compreendendo uma carcaça metálica (20) definindo,

5 internamente, uma câmara de reação (23) provida de: um suporte (30); um sistema ânodo-cátodo (40) associado a uma fonte de energia elétrica (50); uma entrada (21) de carga gasosa ionizável; e uma saída (22), de exaustão de carga gasosa, conectada a um sistema de vácuo (60), que

10 compreende ainda uma capa externa (11), e em que a carcaça metálica (20) é provida internamente à capa externa (11), com uma distância de dita capa externa (11), e uma câmara de aquecimento (13) definida internamente à capa externa (11) e em torno da carcaça

15 metálica (20) e um meio aquecedor (70) montado externamente à carcaça metálica (20), de modo a aquecer esta última e o interior da câmara de reação (23), caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um sistema de chaveamento (90) para inverter a polaridade

20 entre o ânodo e o cátodo do sistema anôdo-catôdo (40).
12- Reator, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o meio aquecedor (70) transferir calor para o interior da câmara de reação (23), por irradiação da carcaça metálica (20).

25
13- Reator, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o suporte (30) compreender múltiplas armações ordenadoras (31), paralelas e distanciadas entre si, eletricamente acopladas a um mesmo eletrodo (41) do sistema ânodo-cátodo (40), e

30 intercaladas por elementos condutores (42) acoplados ao outro eletrodo (41) do sistema ânodo-cátodo (40), cada uma de ditas armações ordenadoras (31) carregando pelo menos uma peça metálica (1) a ser tratada.
14- Reator, de acordo com a reivindicação 13,

35 caracterizado pelo fato de a direção da irradiação

Petição 870180045526, de 28/05/2018, pág. 18/19 térmica produzida da carcaça metálica (20) para o interior da câmara de reação (23) ocorrer segundo uma direção paralela àquela das armações ordenadoras (31) do suporte (30).

Petição 870180045526, de 28/05/2018, pág. 19/19

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2/2 i AR

CHAVEAMENTO