Metalurgia Do Pó

Introdução.

Também chamada de Sinterização, a Metalurgia do Pó é um ramo da indústria metalúrgica que se utiliza para a produção de peças a partir de pós metálicos e não metálicos.

Como as maiorias dos processos se desenvolveram no período das guerras, tal tecnologia somente se expandiu após a Segunda Guerra Mundial, atendendo o crescente mercado automobilístico.

Atualmente existem diversas aplicações industriais para peças produzidas através do processo de sinterização, ou metalurgia do pó, tornando-se competitiva, tanto pelo lado tecnológico ou por razões econômicas.

METALURGIA DO PÓ

A Metalurgia do Pó é um processo de fabricação amplamente utilizada em processos de produção em séries. Seria quase impossível imaginar quantas operações seria necessário para a produção pelos processos convencionais de usinagem, na quantidade de resíduos (cavacos) gerados, ou na possibilidade de se produzir um grande número de peças iguais. Além da quantidade de máquinas e pessoal empregados na operação.

Essa tecnologia é baseada na prensagem de pós em ferramentas de compactação e na finalização da peça por aquecimento controlado, sendo o resultado um produto com a forma desejada, bom acabamento, composição química e propriedades mecânicas controladas.

ETAPAS DO PROCESSO DE PRODUÇÃO

Obtenção do Pó

O tamanho do grão, a forma e a distribuição são três características importantes no processo de produção por sinterização sendo elas modificadas conforme o método de obtenção do pó que podem ser mecânicos, químicos, físicos e físico-químico.

Compactação

Na compactação, uma quantidade de pó que foi produzia no processo anterior é colocada em uma cavidade de uma matriz que está disposta em uma prensa de compressão mecânica ou hidráulica. A operação de compactação ocorre por deslocamentos simultâneos dos punções superiores e inferiores em temperatura ambiente, garantido assim uma homogeneização das superfícies do produto.

Nos primeiros movimentos do punção, a compactação causa apenas o adensamento do pó, sem deformação das partículas e ainda não produz adesão entre elas. Desta forma, aumentado a pressão resultará na deformação plástica das partículas, sendo as partes mais finas de cada partícula sofrerá uma deformação ou quebra criando uma entrelaçamento dos grão produzindo uma espécie de solda fria. Com o aumento da compressão, o atrito do material contra a matriz eleva a densidade do material e os valores desejados.

Finalizada a compactação a peça recebe o nome de “compactado verde” e nessa etapa do processo sua manipulação deve ser feita com cuidado, pois é extremamente fácil de quebrar devido a sua consistência. Nesta etapa a densidade e a resistência são características importantes, pois influenciam as propriedades mecânicas da peça final.

Sinterização

A sinterização é a etapa final da peça. A massa de partículas no formato de compacto verdes ou dispostas em moldes são aquecidas a altas temperaturas, mas abaixo do ponto de fusão do metal de base da constituição do pó. Este processo acontece em condições controladas de temperatura, velocidade de aquecimento e resfriamento, tempo de permanência e atmosfera. Este processo é feito em produtos de ligas de cobre e de ferro ou de outros materiais, em fornos contínuos compostos por três zonas de operação sendo elas o pré-aquecimento, manutenção da temperatura e resfriamento. Além de fornos contínuos, o processo de sinterização pode ser realizado em fornos a que operam em ambiente a vácuos (produzidos por bombas a vácuos), sob qual o material permanece a alta pressão por aproximadamente 12 horas a uma temperatura em média de 1.600ºC.

Na etapa de sinterização, ocorrem ligações químicas e metalúrgicas das partículas de pó, o que leva a redução ou a eliminação total de porosidade existe no compacto verde, passando a formar um corpo denso e que apresentam propriedades típicas