Desenvolvimento de permutadores de calor compactos soldados por difusão - Fase 3

Abstract

Permutadores de calor compactos são dispositivos que facilitam a troca térmica de dois ou mais fluidos que estejam em diferentes temperaturas e são utilizados em plataformas de extração de petróleo off-shore para resfriamento de gás. O núcleo desse equipamento é fabricado por meio da técnica de união por difusão, através da qual é possível desenvolver geometrias com canais internos que permitem a fabricação desses dispositivos de forma compacta. A união por difusão ocorre em estado sólido – diferente dos processos convencionais de soldagem, que necessitam da fusão do material base –, se dando inicialmente através de micro deformações plásticas das maiores asperidades das superfícies, postas em íntimo contato devido à aplicação de altas temperaturas e pressões externas que auxiliam no aumento do contato entre as superfícies e nos mecanismos de difusão atômica do par a ser unido. Um íntimo contato entre as superfícies de uma perspectiva microscópica é essencial para a atuação de todos os mecanismos envolvidos na união por difusão, de modo que a realização de algum tipo de preparação superficial pode ser necessária para a reduzir do tamanho das asperidades da superfície. A análise da topografia da superfície contribui para o entendimento dos mecanismos de micro deformação atuantes no processo, e é fator de suma importância dentro do estudo da união por difusão. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo de estudo caracterizar a superficie de chapas de aço inoxidável ABNT 316L com espessura de 2mm e diferentes condições de acabamento de superfície - conforme recebida (CR), eletropolida (EP) e atacada fotoquimicamente (AF)-, através de parâmetros de rugosidade em área escolhidos e referidos na norma ISO 25178-2:2030, tendo como objetivo final indicar entre as diferentes condições de superfície qual espera-se produzir uma união de melhor qualidade.