Tecnologia de Conformação Mecânica

TECNOLOGIA Conjunto de conhecimentos técnicos, cientificamente ordenados que permitem criar bens e serviços que satisfaçam os critérios de utilidade, usabilidade e segurança. CONFORMAÇÃO Dar forma, configurar /Mecânica é um braço da ciência dedicada ao comportamento de corpos físicos quando submetido a forças ou deslocamentos, PROCESSOS Conjunto particular de ações com objetivo comum. “Ir para frente” FABRICAÇÃO Efeito ou processo de fabricar Produzir algo a partir de matérias primas. Metalurgia do pó é um processo de fabricação que produz peças metálicas através da sinterização de pó-metálico. O processo consiste em compactar e/ou modelar a mistura e aquecê-la (etapa chamada de sinterização), Processo- 1-atomização do pó(jato de água ou gás a alta pressão) 2-mistura 3compactação 5sinterização 6produtos acabados ou passar por um processo de operação complementar(cunhagem)CARACTERÍSTICAS DO PÓ Propriedades metalúrgicas- Composição química e impurezas Microestrutura /“Microdureza” Propriedades geométricas Distribuição de tamanho de partícula/ Formato externo Estrutura interna (porosidade) Propriedades mecânicas Taxa de fluência/ Densidade aparente Compressibilidade, resistência quando “verde” e “springback”. CARACTERIZAÇÃO Propriedades metalúrgicas /Análise química /Metalografia /Peneiras /MEV /Corte (metalografia)/ Microdurômetro /Taxa de fluência Tempo necessário para 50g de pó escoar por um funil padrão Importante para definir a velocidade de preenchimento da matriz e geometria da mesma Densidade aparente Mecanismo padrão para encher um recipiente /Quantidade de material necessária.

Resistência quando verde (Green strenght)  verde: compactado, mas não sinterizado/ Relacionado com a densidade/ Necessária para evitar trincas após a compactação/ Quanto mais “complicada” a geometria maior a necessidade de resistência verde/ “Spring-back” Recuperação elástica Relação entre “tamanho comprimido” e tamanho real.

OBTENÇÃO DO PÓ- ATOMIZAÇÃO Grandes quantidades/ Metal fundido é desintegrado/ Ligas podem ser formadas durante o processo de fundição/ TIPOS /Moinho de bolas/ PÓ OBTIDO POR REDUÇÃO DE HIDROGÊNIO -Pó com formato não homogêneo /Boa resistência “verde”/ LIGAS-ATOMIZAÇÃO DA LIGA Pó com liga homogênea /Bom Não ocorre segregação Peças completamente homogêneas Ruim Baixa compressão (pó “endurecido”)/ MISTURA DE PÓS Formação da liga ocorre durante sinterização/ Bom Alta compressão/ Mistura ocorre junto com a mistura do lubrificante >não necessita etapa extra Facilidade de fazer novas misturas/ Ruim Baixa homogeneidade > difusão lenta/ Tendência de segregação. COMPACTAÇÃO DO PÓ Densificação do pó /Cavidade rígida (molde)/ Altas pressões /Aplicação da força /Partículas de metal são comprimidas, entrelaçando-se/ Uso de lubrificante “Força a verde” ATRITO COM AS PAREDES DO MOLDE OCORRE PELA Rugosidade/ Lubrificante errado /“Solda fria”/ MATRIZ algo onde é criado e/ou gerado para compactação da peça. COMPACTION TOOLS Todas as partes da matriz devem ser preenchidas com a quantidade exata de pó. A densificação deve ocorrer simultâneamente em todos os pontos. Pouca distribuição de massa acontece na direção lateral. (“camadas”) A distribuição de densidade após a compactação deve ser o mais homogênea possível. A peça precisa sair da matriz sem ser danificada. A matriz deve permitir que os movimentos de compactação sejam feitos de maneira precisa e na sequencia exata/ CICLO DE COMPACTAÇÃO Preenchimento/ Compactação/ Remoção

“Sinterização é o processo que transforma metal em pó (compactado ou não) em sólidos contínuos sem atingir a temperatura de fusão. Durante a sinterização as partículas de pó são ligadas através de difusão ou outro mecanismo de transporte atômico. O resultado final é uma peça com alguma porosidade e uma certa resistência mecânica. ” PRINCIPAIS PARÂMETROS 1. Temperatura e tempo 2. Estrutura geométrica das partículas de pó 3. Composição da mistura de pós 4. Densidade do pó compactado 5. Atmosfera. ESTRUTURA GEOMÉTRICA Partículas com maior porosidade sinterizam com maior facilidade/ Partículas com menor porosidade compactam mais facilmente. COMPOSIÇÃO DA MISTURA Busca de propriedades específicas e controle dimensional/ Formação da liga ocorre simultaneamente com a coalescência (ligação das partículas)/ Formação da liga é mais lenta que coalescência/ Quando uma das fases atinge o estado liquido, o processo é acelerado. DENSIDADE  Quanto maior a densidade, maior a superfície de contato, maior a coalescência. CONTRAÇÃO Até 40% volume/ PRE-PRENSAGEM, DIMENSIONAMENTO E CUNHAGEM Aumentar a densidade/Precisão dimensional /Forma final /REPRENSAGEM Aumentar densidade do sinterizado (5-20%) Deformação plástica/ DIMENSIONAMENTO Pequena deformação plástica (variável)/ Aumento da densidade <5%/ Baixas pressões/ Peças devem ter um limite de dureza/ Uma superfície por vez (se possível)/ Necessidade de lubrificantes /CUNHAGEM Aumento da densidade e dimensionamento. APLICAÇÕES “ESPECIAIS” Metais refratários (W, Mo, Ta), impossíveis de serem fabricados por outro processo. Metal duro ou carbonetos de metais (W, Ta e Ti aglomerados com Co) Peças porosas autolubrificantes / Filtros metálicos/ Discos de fricção metálicos (Fe ou Cu misturados com substâncias de alto coeficiente de atrito)

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