Trabalho de Siderurgia e Fundição

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Trabalho de Siderurgia e Fundição

A metalurgia do pó

David Lima Rodrigues Dos Santos RA:11150801

Gabriel Paulino Da Silva RA:11150832

João Victor Rulim  RA:11150671

Jorge Oitaven Rocha Neto RA:11150559

Introdução 

A metalurgia do pó ou a sinterização como também é conhecida, é um processo de conformação mecânica que se diferencia dos outros processos por utilizar o pó metálico ou não metálico como matéria prima, para isso a tal matéria passa por uma série processos onde ela será reduzida ao pó, passará por um molde e ganhará forma através de uma compressão e depois passará pela chamada sinterização, e cada um desses processos tem impacto no produto final.

Esse processo chegou ao Brasil por volta de 1948 através do Prof. De. Vicente Chaveri conheceu esse método em uma viagem aos Estados Unidos da América onde visitou o Stevens Institute of Technology.

Hoje em dia esse método é muito utilizado na fabricação de peças com geometrias complicadas e devido a diversas vantagens como o fator econômico que é fundamental no ramo industrial. Além disso, o processo abrange muitas utilidades, o que faz dele um ótimo negócio.

Processo

São três os processos básicos para obtenção de um produto através da metalurgia do pó, que são:

-Obtenção do pó

- Compressão

- Sinterização

Obtenção do pó

Na primeira etapa a matéria prima do pó metálico ou não metálico é obtida por diversas formas, e é uma etapa de muita importância para todo o processo, por isso é preciso ter um controle rigoroso na escolha no método correto para se obter o pó metálico considerando as características finas do produto a que ele vai ser destinado

- MÉTODOS FÍSICO-QUÍMICOS

- CONDENSAÇÃO

- DECOMPOSIÇÃO

- PRECIPITAÇÃO QUÍMICA

- REDUÇÃO

- PROCESSOS ELETROLÍTICOS (ELETRÓLISE):

- PROCESSAMENTO MECÂNICO:

- COMINUIÇÃO

- MECANICHAL ALLOYING

- ATOMIZAÇÃO DE METAIS líquidos

Dentre os processos citados, podemos destacar os processos mecânicos, a atomização de metais líquidos e os processos eletroliticos.

Os processos mecânicos são Indicados para materiais frágeis ou fragilizados por algum processo anterior. Consiste em fragmentar, o mais comum é o de bolas, vibratório e de atrito. Os materiais entram em espiral e de forma uniforme na primeira sala de armazenagem através do eixo oco de introdução de material. Nessa sala há um quadro de escalas que tem instaladas diferentes especificações de bolas de metal. Quando o corpo de barril rota e produz força centrífuga, as bolas são elevadas e descem para moer o material.

 Após essa primeira britagem grossa, o material entra na segunda sala de armazenagem para uma nova moagem. No fim do processo, o produto final é descarregado pelo sistema de saída. O material com o auxílio de martelos ou moinhos até um determinado tamanho de partícula.

Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe6OEAK/metalurgia-po[pic 2]

Na atomização, o metal líquido é vazado em forma de filete por um orifício apropriado e é lançado sobre ele jatos de ar água ou gases, Esses jatos saem de bocais escolhidos de acordo com o formato de grão desejado e produzem a pulverização do filete de metal fundido e seu imediato resfriamento.

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Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe6OEAK/metalurgia-po

Depois, o pó é recolhido, reduzido, reduzido peneirado e está pronto para ser usado. A espessura do filete, a pressão do fluido utilizado, as formas do conjunto de atomização, a configuração do bocal de atomização e o tipo de atomização determinam o tamanho e forma das partículas do material pulverizado.

Outro processo muito utilizado na obtenção de pó metálico é processo eletrolítico (eletrólise) que é usado na obtenção de pó de cobre. Os pós-produzidos aprenderam elevada pureza, e baixa densidade aparente. Depois de ser retirada do tanque de eletrolise a massa de pó é neutralizada, reduzida, década e peneirada.

Compressão

Nessa etapa o pó metálico começa tomar forma por meio de uma compressão sofrida essa compactação é feita por meio de prensagem em matriz de aço, prensagem isostática, forjamento, extrusão, laminação, compactação dinâmica e moldagem por injeção. Porém o método mais utilizado é o com matrizes uniaxiais, por ser um método mais simples.

Nesse método uma quantidade predeterminada de pó é colocada na cavidade de uma matriz montada em uma prensa de compressão, que pode ser mecânica ou hidráulica. A compactação ocorre por deslocamentos simultâneos dos punções superior e inferior, à temperatura ambiente.

O processo de compactação é dividido em quatro estágios:

Estágio 1 – Início da compactação, com a ocorrência de escorregamento e rearranjo das partículas sem que haja deformações plásticas ou fraturas destes.

Estágio 2 – Início de deformação em locais e fraturas das partículas nos pontos de contato.

Estágio 3 – Ocorrem deformações elásticas no compacto devido às maiores pressões no processo de compactação.

Estágio 4- Etapa de ejeção do compacto da matriz. Neste estágio as dimensões do compacto podem aumentar em torno de 5%.[pic 4]

Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeuxQAH/metaluriga-po-by-flavio-gois?part=2

Também pode se utilizar lubrificantes durante o processo para minimizar o atrito entre as partículas do pó ou as partes das matrizes. Após a compactação temos o compactado verde que já tem a forma da peça, porém é muito frágil e deve ser manuseado com extremo cuidado.

Outro ponto que deve ser observado é a dona neutra, que é o local onde se teve menos compressão no compactado verde.

Sinterização 

Essa é a estava final do processo da metalurgia do pó, nela o compactado verde é aquecido a altas temperaturas, mas que não ultrapasse o ponto de fusão do metal base em condições controladas de temperatura, velocidade de aquecimento e resfriamento, tempo de permanência e atmosfera. A sinterização é feita, normalmente, em fornos contínuos, caracterizados por três zonas de operação: pré-aquecimento, manutenção da temperatura e resfriamento.[pic 5]