Realizado em Tereseina/PI, de 11 a 13 de Setembro de 2019.
ISBN 978-85-85905-26-2
TÍTULO: EFEITO DA NITRETAÇÃO A PLASMA NAS PROPRIEDADES SUPERFICIAIS DE MATERIAIS METÁLICOS: UMA PROSPECÇÃO TECNOLÓGICA
AUTORES: Medeiros Filho, M.V. (IFPI/UFPI) ; Sousa, R.M. (UFPI)
RESUMO: Nitretação a plasma é uma das técnicas mais utilizadas para melhorar a
superfície de materiais metálicos notadamente com pequenas dimensões,
geometrias complexas e que exigem boa usinagem. Algumas variações e
aperfeiçoamentos da mesma têm a tornado cada vez mais eficiente e gerado
algumas patentes nessa área. Esse trabalho propôs uma prospecção tecnológica
para investigar o estado da técnica e as contribuições das patentes nessa
linha de pesquisa. Foi realizado um levantamento através do site do INPI,
com os dados sendo consolidados e analisados em forma de gráfico para uma
melhor visualização. Observa-se que o Brasil ocupa lugar de destaque, com
40% das patentes depositadas e que o perfil dos depositantes é empresarial,
abrindo assim, espaço para um avanço das pesquisas acadêmicas no país
PALAVRAS CHAVES: Nitretação a plasma; Superficial; Prospecção
INTRODUÇÃO: A técnica de Nitretação a plasma é largamente utilizada para melhorar as
propriedades mecânicas e morfológicas das superfícies de metais devido
principalmente utilizar temperaturas mais baixas, tempo de tratamentos
menores e não causar alterações na forma de usinagem da superfície. A
variação mais utilizada dessa técnica é a Nitretação a plasma com gaiola
catódica (ASPN - Active Screen Plasma Nitriding) sendo mais vantajosa por
diminuir o efeito de borda e a influencia da forma da amostra na
distribuição da camada depositada, produzindo resultados mais homogêneos no
que diz respeito às propriedades mecânicas. O desenvolvido da gaiola, para
melhora no processo de tratamento superficial a partir da Nitretação,
revolucionou os estudos sobre o tema e foi publicado e disponibilizado
através da patente PI 0603213-3 A tornando-se relevante uma investigação das
contribuições tecnológicas a respeito do tema. Nesse contexto, esse estudo
visou analisar, a partir de uma prospecção tecnológica, o estado da técnica
do tema levando em conta sua evolução nos últimos anos, países que se
destacam na área e perfil dos depositantes.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi realizado um levantamento através de pesquisa sobre patentes em julho de
2019 no site do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) utilizando
como restrição as palavras Nitretação e Superficial com a busca sendo
direcionada para o resumo. Com relação ao tratamento dos dados, foram gerados
quatro gráficos principais. Os dois primeiros são gráficos quantitativos
absolutos contendo a evolução anual das patentes e a consolidação da
classificação internacional de patentes (IPC). Já os outros são gráficos
percentuais mostrando a divisão por perfil de depositantes e a estratificação
por país.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Esse estudo encontrou 10 patentes depositadas que foram analisadas uma a uma
para confirmar relevância com o tema, onde todas permaneceram para posterior
aprofundamento. Com relação à evolução anual os dados mostram que 2012 foi o
ano com maior número de depósitos, enquanto a última patente depositada foi
em 2016 (figura 1). Isso demonstra que embora muitos trabalhos tenham sido
realizados nessa área nos últimos anos, poucos geraram patentes, o que deixa
abertura para futuras propostas de trabalho que foquem não apenas nos
parâmetros de processo, como em novas formas e variações para execução do
mesmo. No que diz respeito aos países de origem, existe uma polarização
entre Brasil (40%) e França (50%) com maiores quantidades depositada (figura
2). Enquanto 90% dos depositantes estão ligados ao desenvolvimento de
pesquisas conduzidas por empresas que são direcionadas para melhoria de
processos ou produtos da sua área de atuação, ficando apenas 10% no meio
acadêmico, onde os estudos são mais voltados aos parâmetros de processo. Na
classificação internacional 80% das patentes são da seção metalurgia, mas
especificamente do IPC C23C que engloba revestimento de e com materiais
metálicos; tratamento da superfície de materiais metálicos por difusão, por
conversão química ou substituição; revestimento por evaporação a vácuo, por
pulverização catódica, por implantação de íons ou por deposição química em
fase de vapor. O que mostra uma indexação com enfoque mais para a função em
relação à aplicação, embora sejam desenvolvidas por empresas.
Figura 1 - Evolução Anual de Patentes
Número de patentes depositadas por ano
Figura 2 - Porcentagem de patentes por país
Percentual de depósito por país
CONCLUSÕES: A prospecção realizada mostrou que embora a base de pesquisa seja nacional,
Brasil e França possui praticamente a mesma quantidade de depósitos na técnica
utilizada para enriquecimento de propriedades superficiais de metais
utilizando a nitretação a plasma, bem como ainda existe uma presença muito
grande de empresas nas pesquisas nessa área de concentração. Esse fato
atrelado à eficiência da técnica nas aplicações oportuniza a continuidade do
desenvolvimento de pesquisas nessa área de concentração dentro do meio
acadêmico visando não só o aperfeiçoamento, mas a inovação da mesma.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: NAEEM, M.; et al. Influence of cathodic cage diameter on mechanical properties of plasma nitrided AISI 304 steel. Sufarce and Coatings Technology, v. 309, p. 738 -748, 2017.
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