BR102016002411B1 - Forno multi-câmara para carburização a vácuo e endurecimento por têmpera de peças de trabalho individuais tais como engrenagens, eixos e anéis - Google Patents

Forno multi-câmara para carburização a vácuo e endurecimento por têmpera de peças de trabalho individuais tais como engrenagens, eixos e anéis Download PDF

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Marek STANKIEWICZ
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Abstract

forno multi-câmara para carburização a vácuo e têmpera de engrenagens, eixos, anéis e peças de trabalho simlares. forno multi-câmara para carburização a vácuo e têmpera de engrenagens, eixos, anéis e componentes similares apresenta pelo menos duas (preferivelmente três) câmaras de processo conectadas em paralelo com um mecanismo de alimentação contínua para peças de trabalho individuais. essas câmaras ? a primeira sendo uma câmara de aquecimento (2a), a segunda sendo uma câmara de carburização (2b) e a terceira sendo uma câmara de difusão (2c) ? são configuradas vantajosamente em um arranjo vertical, colocado em um espaço de vácuo compartilhado com divisão hermética a gás enquanto nas extremidades de cada câmara (2a, 2b, 2c) existem câmaras de aquecimento incorporadas com isolamento térmico com um sistema de aquecimento de grafite e um mecanismo de alimentação de escalonamento (13a, 13b, 13c) incorporado no núcleo para fins de alimentação contínua de peças de trabalho individuais. nas extremidades dessas câmaras (2a, 2b, 2c) a construção incorpora câmaras de transporte (5 e 6) figurando sistemas de carregamento e de descarregamento x-y (7a e 7b) permitindo cooperação com câmaras de processo individuais através de portas térmicas e herméticas a gás instaladas em extremidades de câmara enquanto acesso externo às câmaras de transporte é garantido através de travas de carregamento e de descarregamento (8 e 14).

Description

[0001] A presente invenção é um forno multi-câmara para carburização a vácuo e têmpera de engrenagens, eixos, anéis e peças de trabalho similares.
[0002] Existem exemplos documentados de soluções de forno em batelada projetado para execução de processos de carburização a vácuo onde numerosas peças de trabalho dispostas sobre uma bandeja plana são processadas simultaneamente, tal arranjo sendo multiplicado em algo entre poucos e em torno de dúzias de níveis de bandeja. Fornos de câmara única com um sistema de têmpera a gás de alta pressão (HPGQ) são usados para esta finalidade, fornos de duas câmaras com uma câmara HPGQ separada ou soluções que permitam o resfriamento em óleo de têmpera.
[0003] Para a finalidade de produção em massa, sistemas modulares são fabricados com câmaras de múltiplo processo para carburização a vácuo e uma câmara separada para carregamento/descarregamento da carga de trabalho para/de câmaras de processo individual, incluindo equipamento para HPGQ ou têmpera em óleo. Existem construções de forno documentadas com arranjo de câmara de processo em linha ou com um arranjo circular em torno do eixo de rotação da câmara de têmpera acima descrita. Várias mutações de sistemas modulares são aplicadas para fins industriais, incluindo aquelas que permitem a colocação de uma câmara de processo no topo de outra, conforme apresentado na descrição da patente EP 1319724 B1. Todos esses sistemas são caracterizados por método volumétrico de têmpera de carga de trabalho em gás circulante - por exemplo, nitrogênio ou hélio sob alta pressão (HPGQ) - ou em óleo de têmpera, com uma têmpera não uniforme de peças de trabalho individuais em diferentes áreas de carga de trabalho devido ao fluxo não uniforme e não repetível do meio de têmpera através do volume de carga de trabalho, assim como devido ao fluxo não-uniforme do meio de têmpera ao longo de superfícies de peças de trabalho, que também se traduz em estresse de têmpera e, eventualmente, em deformações indesejadas.
[0004] Comparado com a têmpera em óleo, neste caso o resfriamento a gás é caracterizado por uma taxa mais elevada de repetibilidade estatística de deformações.
[0005] A descrição de patente DE 102009041041 B4, por outro lado, apresenta um sistema modular projetado para carburização direta e têmpera de tais peças de trabalho como, por exemplo, engrenagens com dimensões limitadas permitindo rápido aquecimento a gás e resfriamento com um potencial para reduzir ainda mais deformações e/ou uniformidade daquelas deformações dentro de uma carga de trabalho, assim como repetibilidade em cargas de processo sucessivas. De acordo com esta patente, câmaras de aquecimento são instaladas em um arranjo vertical - de duas a seis em uma carcaça única a vácuo. Sob este sistema, o carregamento de peças de trabalho ocorre em um único nível, as peças de trabalho vão sendo dispostas sobre a superfície de uma bandeja, preferivelmente feita de um compósito CFC. Isso permite aquecimento muito rápido de peças de trabalho expostas a boa penetração (sem peneiramento) de radiação do sistema de aquecimento da câmara durante a fase de aquecimento, que permite reduzir o tempo gasto por peças de trabalho em nível de temperatura elevada, e assegurar tempo de processo seguro (suficientemente curto) gasto por peças de trabalho na temperatura de aproximadamente 1050oC, na faixa de crescimento de grão mais rápida. Os fornos são projetados para carburização com espessura de camada de até aproximadamente 0,6 mm, por exemplo.
[0006] Têmpera em gás de peças de trabalho dispostas em uma camada única permite utilizar o método HPGQ com elevada repetibilidade e consistência devido à construção mais simples do sistema de circulação de gás de resfriamento com fluxo uniforme de gás sobre as peças de trabalho dispostas sobre a superfície da bandeja. É mais fácil obter elevada consistência com velocidade de fluxo, pressão e temperatura apropriadas em relação ao fluxo do gás de resfriamento através das cargas de trabalho volumétricas. O carregamento das peças de trabalho disposto em uma camada única facilita a automação de operações de carregamento e descarregamento de peça de trabalho, enquanto o progresso relacionado à obtenção de redução e repetibilidade de deformações permite instalar o forno em um sistema de ferramenta de máquina entre máquinas para processamento de engrenagem em bruto e máquinas para operações de acabamento, eliminando ao mesmo tempo o transporte de peças de trabalho para oficinas de têmpera organizacionalmente separadas.
[0007] Com relação à tecnologia de carburização em gás para peças de trabalho desafiadoras (onde têmpera volumétrica em óleo de têmpera produz deformações mais acentuadas) têmpera separada de peças de trabalho individuais é aplicada em uma prensa de têmpera, com alimentação cíclica à prensa por um operador usualmente fornecido com um manipulador ou em produção em massa onde são utilizados robôs industriais.
[0008] Por outro lado, na tecnologia de têmpera de anéis de rolamento não-rígidos existem testes de instalações para alimentação cíclica de anéis para a matriz de resfriamento, permitindo têmpera com gás ou ar comprimido, com um fluxo de entrada adequado do meio de resfriamento através de bicos injetores dispostos em relação apropriada para superfícies resfriadas, com uma pressão adequada, a velocidades de 50 a 100 m/s, no nível de 10 mm da superfície, que garante a obtenção de velocidades de resfriamento de, por exemplo, 15oC/s - comparável com óleo de têmpera - relevante para têmpera de anéis de aço feitos de aço 100Cr6 [HTM53(1998)2 “Fixturhartung von Walzlagerringen unter Verwendug von gasformigen Abschreckmedien”].
[0009] Com referência a experiências com relação à tecnologia de carburização em gás - empregando carburização a vácuo - foram feitas tentativas de projetar fornos para produção em massa de cargas de trabalho volumétricas conforme acima descrito, mas destacando fluxo contínuo da carga de trabalho através do forno, sua estrutura compreendendo câmaras funcionais para: aquecimento, carburização a vácuo, difusão, pré-resfriamento antes da têmpera, assim como câmara de têmpera (por exemplo, têmpera em óleo) com separação de câmara conforme acima, empregando travas de vácuo. Tais sistemas haviam sido descritos (entre outros) nas descrições das patentes EP 0735149 de 1996, EP 0828554 de 2004, EP 1482060 de 2004 e em literatura técnica a partir da virada de 1990. Infelizmente, aquelas tecnologias não obtiveram muita popularidade, principalmente devido ao nível de deformações, não-uniformidade dessas deformações dentro de uma carga de trabalho e entre cargas de trabalho, assim como devido à dificuldade em manter operação contínua do sistema.
[0010] Notadamente, foram feitas tentativas de construir um forno de operação contínua concebido para carburização e têmpera de peças de trabalho individuais alimentadas através de sistemas de forno sucessivos projetados para aquecimento, carburização, difusão, pré-resfriamento e têmpera. A título de exemplo, existem sistemas descritos na descrição de patente US 4,938,458 (A) de 1990 "Continuous ion-carburizing and quenching system" e descrição de patente EP 0811697 (B1) de 1997 "Method and apparatus for carburizing, quenching and tempering". Também na virada dos anos 90, uma estrutura de forno contínuo foi produzida com alimentação de cargas de trabalho em rolos, dividida em câmaras funcionais (travas de carregamento e de descarregamento, assim como câmaras de aquecimento, carburização, difusão e pré-resfriamento) e câmaras de HPGQ, apresentadas (entre outros) na página título de HTM 2/2001 "Multichamber continuous furnaces...". Uma nova característica desta construção é a possibilidade de sistemas de instalação em linha com soluções de usinagem.
[0011] A produção de engrenagens dentadas inclui as fases de usinagem em bruto e detalhada - usualmente na condição macia - assim como a fase de acabamento de engrenagens individuais após tratamento térmico e químico. Consequentemente, o fluxo contínuo de peças de trabalho individuais para posterior processamento após usinagem. Pressupondo que a tecnologia de carburização a vácuo com têmpera direta oferece o efeito de limitação repetível de deformações e/ou sua repetibilidade relevante para o formato de peças de trabalho, existe uma demanda por processo contínuo de carburização e endurecimento de engrenagens individuais durante um ciclo correspondente ao ciclo de usinagem para processamento em bruto antes do processamento termoquímico e acabamento. Assumindo um fluxo contínuo de peças de trabalho, purga cíclica (contínua) de peças de trabalho individuais após processamento em bruto não propõe quaisquer desafios técnicos ou econômicos.
[0012] A característica essencial do forno multi-câmara de acordo com a presente invenção é sua estrutura contendo pelo menos duas câmaras de processo (conectadas em paralelo) com alimentação contínua de peças de trabalho individuais, configuradas em um arranjo vertical ou horizontal e colocadas em espaço de vácuo compartilhado com divisão hermética a gases, enquanto que nas extremidades daquelas câmaras existem câmaras de transporte incorporadas que caracterizam sistemas de carregamento e descarregamento que permitem cooperação com câmaras de processo individual através de portas herméticas a gás e térmicas instaladas em extremidades da câmara, enquanto o acesso externo às câmaras de transporte é assegurado através de travas de carregamento e descarregamento.
[0013] Vantajosamente, o forno se caracteriza por três câmaras de processo configuradas em um arranjo vertical (um no topo de outro) nomeadamente câmaras de aquecimento, carburização e difusão.
[0014] É também vantajoso quando em cada câmara de processo existem câmaras de aquecimento incorporadas com isolamento térmico, com sistema de aquecimento de grafite e um mecanismo de alimentação escalonada incorporado no eixo para fins de transferência contínua de peças de trabalho individuais.
[0015] Além disso, é vantajoso quando o mecanismo de escalonamento oferece entre 2 e 100 etapas de posicionamento de peças de trabalho individuais com um intervalo de tempo de alimentação de 0,1 a 60 minutos.
[0016] Vantajosamente, a trava de descarregamento deve incorporar equipamento para têmpera em óleo de peças de trabalho individuais dentro de um ciclo de operação do forno.
[0017] Além disso, é vantajoso quando a trava de descarregamento incorpora equipamento para têmpera em óleo de peças de trabalho individuais em uma prensa ou em dispositivos de contenção dentro do ciclo de operação do forno.
[0018] É também vantajoso quando a trava de descarregamento incorpora um dispositivo para têmpera em gás de peças de trabalho dentro do ciclo de operação do forno.
[0019] É também benéfico quando um dispositivo para têmpera em gás de detalhes individuais constitui um coletor de bico injetor bi-partido com uma base e um sistema de bicos injetores de gás que forçam o fluxo de gás de resfriamento em velocidades de até 300 m/s, com bicos injetores em uma configuração ajustada ao formato de detalhes individuais, com saídas de bico injetor a uma distância de entre 1 e 100 mm da superfície de peça de trabalho resfriada.
[0020] Além disso, é vantajoso quando o coletor de bico injetor apresenta duas partes móveis, deslizando no sentido da peça de trabalho resfriada, enquanto que uma peça de trabalho individual é colocada sobre a base (por um mecanismo de carregamento) e posicionada em uma posição nominal de coletor de bico injetor que fecha para o ciclo de resfriamento.
[0021] É também vantajoso quando a base apresenta um mecanismo de acionamento giratório a fim de assegurar exposição uniforme de superfície de peça de trabalho individual durante o ciclo de resfriamento.
[0022] Câmaras de processo individuais são projetadas para aquecimento, carburização de baixa-pressão e ciclos de impregnação por difusão. Esta divisão é possível para ciclo LPC (carburização de baixa-pressão) com camadas de carburização na faixa de 0,3 a 0,6 mm, assumindo carburização a alta temperatura, por exemplo, a 1050oC. Câmaras individuais apresentam fornecimentos independentes de gases de processo para condução de sucessivas fases de processamento termoquímico, enquanto é vantajoso se as câmaras estiverem separadas por portas resistentes a gás relevantes entre as câmaras da zona. Para fins de configuração sólida e compacta, as três câmaras de processo são colocadas uma sobre a outra, o que permite incorporar duas câmaras de carregamento/descarregamento conectadas a três zonas, onde cada zona apresenta uma conexão de carregamento e descarregamento. Cada câmara é equipada com um sistema de alimentação de peça de trabalho contínuo, vantajosamente um tipo escalonado.
[0023] O projeto de forno para carburização de baixa pressão com têmpera em gás a alta pressão de engrenagens e peças de trabalho com formatos similares - por exemplo, até f = 200 mm e peso = cerca de 1,5 kg - feitas de aço permitindo breve exposição a uma temperatura de aproximadamente 1050oC, ou empregando um processo de pré-nitretação para carburização commercial típica de grades de aço na fase de aquecimento de acordo com o processo e método apresentados nas descrições de patente EP 1980641, US 7,967,920 e PL 210958, com camadas de carburização na faixa de 0,25 a 1,0 mm. O método envolve peças de trabalho individuais sendo carregadas - através da trava de carregamento - para o forno dividido em três câmaras de processo, isto é, câmara de aquecimento a vácuo, câmara LPC (Carburização de Baixa Pressão) e câmara de difusão, onde o fluxo de peças de trabalho através de um forno tipo contínuo é feito pelo assim chamado mecanismo de alimentação peça de trabalho por escalonamento ao longo de cada câmara - desde a posição de carregamento até a posição de descarregamento.
[0024] Cada zona de processo é construída como um forno a vácuo com uma carcaça a vácuo, vantajosamente incorporando isolamento térmico de grafite e elementos de aquecimento de grafite. A parede inferior da câmara de aquecimento, conforme acima, incorpora um mecanismo de alimentação de peça de trabalho por escalonamento através da câmara de aquecimento - desde a zona de carregamento até a posição de descarregamento.
[0025] Cada zona apresenta uma porta hermética a gás e térmica na entrada e na saída provendo separação térmica e de gás das câmaras com mecanismos que transportam as peças de trabalho entre as zonas. Isso significa que existe uma câmara conectada à trava de carregamento, na qual um mecanismo de transporte carrega ciclicamente peças de trabalho para a zona de carburização, enquanto as descarrega da zona de carburização a vácuo para carregar finalmente a zona de difusão. O mecanismo de transporte conectado à câmara com mecanismo de resfriamento incorporado é responsável pelo descarregamento de peças de trabalho da zona de aquecimento e em seguida as carrega para a zona de carburização, enquanto também descarrega as peças de trabalho após o ciclo de difusão e as transporta à câmara de resfriamento. Com este tipo de mecanismo de transporte, é vantajoso colocar uma câmara de zona no topo de outra.
[0026] A câmara de trava de carregamento é equipada com válvulas que permitem a remoção de ar para cada detalhe após procedimento de carregamento com um mecanismo externo, e antes da aceitação da peça de trabalho pelo mecanismo interno responsável pelo transporte até a zona de aquecimento. As câmaras de trava de carregamento e de descarregamento são equipadas com conjuntos de têmpera em gás não oxidante com equipamento relevante para resfriamento de gás baseado em bico injetor.
[0027] O forno de acordo com a invenção será descrito mais detalhadamente com base no exemplo de desenho anexo, no qual as respectivas figuras representam: fig.1 - vista 3D do forno, fig.2 - seção transversal da câmara de aquecimento, fig.3 - diagrama esquemático do mecanismo de escalonamento permitindo a alimentação da peça de trabalho para dentro da câmara de aquecimento, fig.4 - seção transversal da câmara de resfriamento a gás de itens individuais, fig.5 - diagrama esquemático do sistema de bombeamento a vácuo e sistema de gás de processo.
[0028] O forno compreende um jogo de três câmaras de processo compartilhando uma carcaça a vácuo 1, configurada em um arranjo vertical (uma sobre a outra) onde uma superior é uma câmara de aquecimento 2a, uma central é uma câmara de carburização 2b, e uma inferior é uma câmara de difusão 2c, enquanto cada uma delas incorpora uma câmara de aquecimento.
[0029] No nível de cada câmara de processo, a carcaça a vácuo é equipada com porta de serviço e de instalação 3 e - na entrada e saída de câmara de aquecimento - também com portas herméticas a gás e térmicas 4, com câmaras de processo separadas das câmaras de transporte a vácuo 5 e 6 incorporando mecanismos de carregamento e descarregamento incorporados X-Y 7a e 7b, peças de trabalho para e a partir das respectivas câmaras 2a, 2b e 2c.
[0030] Os mecanismos de carregamento e de descarregamento X-Y 7a 7b operam verticalmente para as três câmaras de processo 2a, 2b e 2c, assim como a trava de carregamento 8 para câmara 6 e a trava de descarregamento 14 da câmara 5. O fluxo contínuo de peças de trabalho através do forno é realizado em intervalos pré-definidos de, por exemplo, 0,5-2 minutos.
[0031] A peça de trabalho concebida para o processamento é colocada na posição de carregamento da trava de carregamento 8 por um dispositivo de carregamento externo. A trava é equipada com duas válvulas a vácuo 10a e 10b, vantajosamente de um tipo de válvula de passagem reta de deslizamento e é também conectada ao sistema de vácuo com uma válvula de vácuo 11. Após a peça de trabalho ser carregada conforme acima descrito, a válvula de vácuo de carregamento 10b é fechada e um ciclo de bombeamento para fora segue até o vácuo abaixo de 0,1 mbar ser atingido. Além disso, após o nível de vácuo de purga ser atingido, a válvula de vácuo de saída 10a se abre e a peça de trabalho é transferida para o mecanismo de transporte vertical 7a em uma câmara de transporte 5. Após o fechamento da válvula 10a, gás (por exemplo, nitrogênio) é injetado à trava de carregamento através da válvula de gás 12 e o mecanismo de transporte X-Y 7a. Através das portas herméticas a gás e térmicas abertas da câmara de aquecimento superior 2a, a peça de trabalho é colocada na posição inicial desta zona. Esta câmara apresenta, por exemplo, 15 posições para posicionamento da peça de trabalho onde as peças de trabalho são gradualmente transferidas pelo mecanismo de escalonamento 13a incorporado no núcleo da câmara de aquecimento.
[0032] Após a peça de trabalho ser transferida para a posição final na câmara de aquecimento 2a, o mecanismo de carregamento e de descarregamento X-Y 7b - colocado na câmara de transporte 6 - coleta a peça de trabalho e a coloca na primeira posição do mecanismo de escalonamento 13b da câmara de carburização 2b, onde a peça de trabalho é transferida da posição inicial para a posição final durante o ciclo de operação do forno. Tendo alcançado a posição final, a peça de trabalho é coletada pelo mecanismo de carregamento/descarregamento 7a da câmara de transporte 5 através das portas herméticas a gás e térmicas 4 (aberta naquele momento) e é colocada na primeira posição da câmara de difusão 2c.
[0033] Tendo a peça de trabalho passado através da câmara de difusão 2c, utilizando o mecanismo de escalonamento 13c incorporado na câmara de aquecimento, o mecanismo de carregamento/descarregamento X-Y 7b da câmara de transporte 6 coleta a peça de trabalho e a coloca na posição de resfriamento da trava de descarregamento 14.
[0034] A trava de descarregamento 14 é equipada com duas válvulas de pressão de vácuo 15a/15b - uma conectada à câmara de transporte 6 e a outra assegurando a remoção peça de trabalho do forno após resfriamento, utilizando um dispositivo de transporte externo. Na trava de descarregamento 14 - equipada com uma válvula conectada ao sistema de bomba 17 - existe equipamento para resfriamento a gás individual, operado da seguinte forma: a peça de trabalho a ser resfriada é colocada sobre a base 18, e um coletor de bico injetor bi-partido é colocado em torno da peça de trabalho com duas peças móveis - superior 19 e inferior 20 - deslizando para fora durante transporte e fechando durante o ciclo de resfriamento. O coletor é intercambiável, adaptado individualmente ao formato da peça de trabalho. Partes móveis 19 e 20 são equipadas com um sistema para distribuição de gás de resfriamento ao sistema de bico injetor 21 direcionado no sentido da superfície da peça de trabalho a ser resfriada e situada em uma distância curta da superfície com uma cobertura máxima da superfície de peça de trabalho e velocidade de linha rápida de gás de resfriamento descarregado. Esta construção é também caracterizada por fluxo de saída fácil de gás expandido após resfriamento para a área de carcaça de trava 14. Durante o resfriamento cíclico de peças de trabalho, o gás de resfriamento é fornecido aos bicos injetores 21 do tanque de tampão 22 em uma pressão definida, onde o nível de pressão é determinado pelo consumo de gás e a velocidade de fluxo de saída do gás de resfriamento.
[0035] Após fluir para fora dos bicos injetores 21 e colidir a superfície de peça de trabalho, o gás é expandido e em seguida comprimido - pelo compressor incorporado 23 - a uma pressão desejada; em seguida, ele é armazenado novamente no tanque- tampão 22. O calor vindo da troca de calor da peça de trabalho-gás é removido no trocador de calor equipado 24, vantajosamente colocado entre o compressor 23 e o tanque-tampão 22. Com resfriamento cíclico das peças de trabalho individuais e resfriamento a base de bico injetor com um coeficiente de troca de calor, um loop completamente fechado de gás de resfriamento é obtido.
[0036] Após a peça de trabalho ser resfriada a uma velocidade que permite a têmpera, e após as válvulas 25 e 26 do sistema de recirculação de gás de resfriamento serem fechadas (conforme acima descrito), uma válvula de vácuo/pressão 15b se abre. A peça de trabalho carburizada e temperada é então removida através de uma passagem e transferida para operações de acabamento. LEGENDAS DOS DESENHOS 1 - carcaça de vácuo 2a - câmara de aquecimento 2b - câmara de carburização 2c - câmara de difusão 3 - porta de serviço e de instalação 4 - porta térmica e hermética a gás 5 , 6 - câmaras de transporte (com mecanismos de carregamento/descarregamento incorporados para peças de trabalho para e a partir de câmaras de processo individuais) 7a, 7b - mecanismos de carregamento e de descarregamento X-Y 8 - trava de carregamento 10a, 10b - válvulas de vácuo de trava 11 - válvula de vácuo 12 - válvula de gás 13a, 13b, 13c - mecanismo de escalonamento 14 - trava de descarregamento 15a, 15b - válvulas de pressão de vácuo 17 - Sistema de bombeamento 18 - coletor de bico injetor base 19 , 20 - parte móvel do coletor de bico injetor 21 - bicos injetores de gás para resfriamento de coletor de bico injetor 22 - tanque-tampão 23 - compressor 24 - trocador de calor 25 , 26 - válvulas do sistema de recirculação de gás de resfriamento

Claims (6)

1. Forno multi-câmara para carburização a vácuo e endurecimento por têmpera de peças de trabalho individuais tais como engrenagens, eixos e anéis, compreendendo um conjunto de câmaras de processo horizontais e de passagem com eixos longitudinais paralelos, localizados em uma carcaça a vácuo comum e equipados com um sistema de transporte combinado e um aparelho de têmpera, em que cada uma das referidas câmaras incorpora um isolamento térmico e está equipada com um sistema de aquecimento, em que dito conjunto compreende três câmaras de processo, sendo uma câmara de aquecimento (2a), uma câmara de carburização (2b) e uma câmara de difusão (2c), que são dispostas verticalmente uma sobre a outra, na mesma ordem listada acima, cada das câmaras de processo (2a, 2b, 2c) compreendem um sistema de aquecimento de grafite e um isolamento térmico e um mecanismos de carregamento incorporado no braseiro do forno de cada das câmaras de processo, e configurado para movimento horizontal das peças de trabalho individuais; - o conjunto de câmaras de processo (2a, 2b, 2c) é colocado entre duas câmaras de transporte verticais (5, 6) com mecanismos de carregamento e descarregamento (7a e 7b) incorporados para peças individuais de e para cada uma das respectivas câmaras de processo (2a, 2b, 2c) através de portas térmicas e herméticas a gás (4) dispostas em ambas as extremidades de cada uma das referidas câmaras de processo e uma trava de carregamento e descarregamento (8 e 14) configurada para permitir o acesso externo às câmaras de transporte (5, 6); caracterizado pelo fato de que um braseiro de cada uma das ditas câmaras (2a, 2b, 2c) é equipado com um mecanismo de escalonamento (13a, 13b, 13c), que é configurado para deslocamento etapa a etapa de peças de trabalho individuais, com possibilidade de posicionamento delas entre 2 e 100 etapas, e com um intervalo de tempo de 0,1 a 60 minutos, de forma a movimentar continuamente essas peças no modo escolhido; - a trava de descarregamento (14) incorpora equipamento para têmpera de peças de trabalho individuais dentro de um ciclo de operação do forno.
2. Forno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a trava de descarregamento (14) incorpora equipamento para têmpera em gás de peças de trabalho individuais em uma prensa ou em dispositivos de contenção dentro de um ciclo de operação do forno.
3. Forno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a trava de descarregamento (14) incorpora equipamento para têmpera em gás de peças de trabalho individuais dentro de um ciclo de operação do forno.
4. Forno, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de têmpera em gás de detalhes individuais constitui um coletor de bico injetor bi-partido (19, 20) com uma base (18) e um sistema de bicos injetores de gás (21) forçando o fluxo de gás de resfriamento em velocidades de até 300 m/s, com bicos injetores em uma configuração ajustada ao formato dos detalhes individuais, com saídas de bico injetor a uma distância entre 1 e 100 mm da superfície da peça de trabalho resfriada.
5. Forno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o coletor de bico injetor apresenta duas partes móveis (19 e 20), que deslizam na direção da peça de trabalho resfriada, enquanto uma peça de trabalho individual é colocada sobre a base (18), pelo mecanismo de carregamento (7b), e posicionada em uma posição nominal do coletor de bico injetor fechando (19, 20) para o ciclo de resfriamento.
6. Forno, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a base (18) apresenta um mecanismo de acionamento giratório a fim de assegurar exposição uniforme da superfície da peça de trabalho individual durante o ciclo de resfriamento.
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 03/02/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS