A TECNOLOGIA APLICADA EM TUBOS E PERFIS FERRITES & IMPEDERS APLICAÇÕES

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1 FERRITES & IMPEDERS APLICAÇÕES 1

2 FERRITES Os ferrites são produzidos com óxido de ferro, cobalto, níquel, manganês e zinco. Após misturados são prensados de acordo com o perfil desejado. É sinterizado em fornos com atmosfera controlada a altas temperaturas (1200 a 1400 C). Seu acabamento superficial deve ser polido. O resultado desse processo é um material de alta dureza e quebradiço. O ferrite ideal deve ter uma alta resistência magnética, porém não reter magnetismo. Quando o ferrite está exposto na área de solda sua temperatura se eleva perdendo suas propriedades magnéticas. Este fenômeno é conhecido com ponto de Curie que quanto mais alta a sua temperatura (acima de 300 C) melhor será a qualidade do ferrite FUNÇÃO DO FERRITE O processo de soldagem de tubos por indução em alta freqüência gera um elevado campo magnético que induz o fluxo da corrente elétrica que circula pela face externa do tubo nas proximidades da bobina. Em função da elevada freqüência de trabalho, o fluxo de corrente percorre as faces internas e externas na camada superficial do tubo gerando uma pequena penetração SKIN EFFECT. A maior parte desta corrente flui pela face interna do tubo aquecendo, desnecessariamente, o tubo todo. Para evitar esta perda de energia e concentrá-la apenas no V de solda é necessário aumentar a impedância nas faces internas do tubo. Isto se consegue utilizando os bastões de ferrites com propriedades magnéticas adequadas durante o processo de soldagem. CARACTERÍSTICAS MAGNÉTICAS Permeabilidade Inicial (μi) = 700 ± 25% Ponto de Curie (PC) 310 C Fluxo de Saturação (BS) 5500 gauss (T = 23 C) 2

3 FERRITE REDONDO LISO não é muito utilizado em função de seu baixo rendimento devido a dificuldade em refrigerá-lo. FERRITE REDONDO COM LADOS PARALELOS - neste tipo de ferrite o fluxo de refrigeração é bom, sem restrições. É melhor que o perfil redondo, porém, com menos massa de ferrite torna-se menos eficiente. FERRITE REDONDO COM FURO não é muito comum o seu uso, porém está disponível comercialmente. Sua massa de ferrite é pequena, restringe o fluxo de refrigeração e é mais caro que o redondo com lado paralelo. 3

4 FERRITE REDONDO COM ESTRIAS é o mais comum e eficiente atualmente. Contém uma boa massa de ferrite e as estrias proporcionam a passagem do líquido refrigerante sem restrições obtendo uma grande área de refrigeração FERRITE REDONDO COM FUROS E ESTRIAS é aplicado onde o líquido refrigerante deve retornar à sua fonte (impeder com fluxo de retorno) e, também onde os tubos soldados sofrem escafagem interna. Desta forma o furo serve de passagem para o tubo de suporte da ferramenta. 4

5 IMPEDERS Existem 6 tipos diferentes de impeders: 1. FLUXO DE RETORNO é utilizado em aplicações críticas, onde é fundamental que a superfície interna do tubo permaneça seca. Desta forma o líquido injetado através de um tubo circula em volta do ferrite e é expelido através de um tubo de saída. 2. FLUXO PASSANTE é montado inteiramente com ferrite ranhurado para aumentar a área superficial intensificando a sua refrigeração e desta forma aumentando a sua vida útil. São mecanicamente resistentes e rígidos. 3. FLUXO PASSANTE PONTA EXPOSTA é montado de uma forma onde a capa protetora não recobre todo o comprimento do ferrite, deixando a ponta exposta, resultando um aumento da eficiência na operação. Este modelo permite a montagem de grandes diâmetros e permitindo também que o líquido refrigerante remova todas as partículas de sujeira acumuladas na área de soldagem. 4. CLUSTER é montado com vários ferrites de diâmetros pequenos arranjados concentricamente ao suporte central do Impeder. Sua utilização é uma alternativa ao uso de ferrites de grandes diâmetros. Permite a troca dos segmentos sem causar prejuízos em sua montagem. 5. IMPEDER REMOÇÃO E PINTURA INTERNA é montado onde é possível a passagem de um mandril para permitir pinturas interna e remoção do cordão de solda por sistemas hidráulicos e pneumáticos. São disponíveis em duas versões: fluxo passante e fluxo de retorno. 6. MANDRIL INTEGRAL é montado em uma barra rígida de metal através do impeder e rosqueados em ambos os lados. A barra de metal é envolvida por material de ferrite. A barra metálica proporciona uma forte conexão através do impeder permitindo operações secundárias tais como: remoção interna, laminações internas, etc.. 5

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8 TABELA DE DIMENSÕES RECOMENDADAS IMPEDERS/BOBINAS DIÂMETRO EXTERNO TUBO DIÂMETRO EXTERNO IMPEDER DIÂMETRO INTERNO BOBINA DE INDUÇÃO 12,70 9,00 15,87 15,87 12,0 19,05 19,05 14,0 25,0 22,22 16,0 29,0 25,40 19,0 32,0 28,60 21,0 35,0 31,75 23,0 38,10 38,10 28,0 46,0 44,45 33,0 54,0 50,80 38,0 61,0 57,15 42,0 69,0 63,50 48,0 76,20 76,20 57,0 91,0 88,90 65,0 105,0 95,25 71,0 114,0 101,60 76,0 114,0 114,30 86,0 123,0 139,70 105,0 150,0 152,40 114,0 165,0 8