EscolaTécnicaCedtec

Nome: José Nilton Basoni Júnior

Curso : Mecânica

Disciplina: Materiais

Tema: Metalurgia do Pó.

Data: 03/04/2014

METALURGIA DO PÓ

A  Metalurgia do pó, comumente denominada sinterização, vem a ser um processo de fabricação cuja finalidade é produzir peças compactando pós-metálicos, cerâmicos ou cermetes (metal + cerâmica).

Esse aquecimento, chamado sinterização, normalmente confere à massa de pó aglomerada as propriedades físicas e mecânicas desejadas. É comum, entretanto, a ocorrência de outras fases de processo que permitem alcançar valores mais rigorosos de resistência mecânica, tolerância dimensional, acabamento, etc.

Trata-se de uma técnica de fabricação que permite a produção de peças com formas definitivas ou praticamente definitivas dentro de tolerâncias bastante apertadas, produção de componentes com certas características estruturais e físicas impossíveis de serem obtidas através de qualquer outro processo metalúrgico.

O processo consiste em compactar ou modelar a mistura e aquecê-la, com objetivo de melhorar a ligação da mistura estrutural interna. A característica específica do processo é que a temperatura permanece abaixo da temperatura de fusão do elemento constituinte principal chamada sinterização.

A sua matéria-prima é formada por pós-metálicos e não metálicos. A produção de pós metálicos é influenciada pelos requisitos de: consolidação, aplicação dos produtos e custo de fabricação. Os processos de produção de pós metálicos podem ser divididos em: mecânicos (cominuição de metais e moagem de alta energia), químico (redução de um composto em estado sólido e decomposição térmica), eletroquímico, atomização (gás, água e centrífuga) e outros processos (vaporização e reações de síntese para pós

intermetálicos). Entre os processos mencionados, os mais utilizados na produção de pós de ferro são: redução em estado sólido e atomização.

Segue alguns métodos para obtenção do pó metálico:

Moagem: realizada em moinhos de bola (esferas de metal de alta dureza)

Atomização: pulverização de metal fundido que se solidifica formando o pó.

Algumas etapas de fabricação estão presentes, senão na maioria, em grande parte dos produtos sinterizados.

Etapas do processo:

- Obtenção dos pós metálicos.

- Mistura de pós (possivelmente de diferentes metais ou materiais).

- Compressão da mistura em matrizes (chamada compactação).

- Aquecimento para produzir ligação entre partículas (chamada sinterização).

A Mistura dispondo-se de pós metálicos devidamente caracterizados, a primeira operação para se obter componentes pelo processo de Metalurgia do Pó é a mistura. Sua principal função é garantir a homogeneidade de vários componentes da massa de pó.Os pós são misturados em misturadores tipo "Y" ou "duplo cone" e o tipo cilindro rotativo conforme figura abaixo.

4. Compactação dos pósFormação da geometria da peça em matrizes. Resulta no compactado verde.

Pressões de compactação são da ordem de 5 t/cm.

Prensas automáticas possuem capacidade de produção de até 100 peças por minuto.

Matrizes são fabricadas em aço de alto carbono e alto cromo, temperado e revenido e são revestidas com cromo. Alto custo deve durar pela fabricação de centenas de milhares de peças.

A sinterização é feita, normalmente, em fornos contínuos, caracterizados por três zonas de operação: preaquecimento, manutenção da temperatura e resfriamento. A figura a seguir mostra uma vista esquemática de um forno desse tipo.

Na sinterização ocorre, normalmente, uma deformação do compactado, que se contrai, podendo chegar a uma redução de 40% do seu volume inicial ou a uma redução linear de cerca de 16%.

As principais vantagens em se usar a Metalurgia do Pó são:

- Alto aproveitamento da matéria prima, geralmente acima de 95%. Este aproveitamento reflete-se no custo de fabricação permitindo que o produto seja economicamente vantajoso frente aos obtidos por outros processos;

- É um processo com baixo impacto ambiental por não ser poluente e por exigir uma baixa energia de transformação do material;

- As propriedades mecânicas são dimensionadas de acordo com a aplicação, evitando-se assim o desperdício pelo uso de materiais superdimensionados;

- Permite a fabricação de altos volumes de peças;

- Permite a fabricação de peças com formas complexas;

- Ótimas tolerâncias dimensionais;

- Ótimo acabamento superficial;

- Possui um bom desempenho em aplicações críticas de longa duração;

- Permite as mais variadas combinações de elementos químicos (ligas) e por consequência permite obter várias microestruturas;

- Permite a fabricação de materiais compósitos;

- O controle da porosidade permite a fabricação de filtros metálicos e de mancais auto-lubrificantes impregnados com óleo;

- Este mesmo controle da porosidade permite a fabricação de materiais com densidade 100% cujas propriedades mecânicas excedem as dos materiais obtidos por processos convencionais.

Figura 3.14 – Vantagens do Processo da Metalurgia do Pó.

Figura 3.15 – Resistência Mecânica de materiais sinterizados.

A versatilidade da metalurgia do pó está ligada a ampla gama de materiais possíveis de se utilizar na fabricação de peças e componentes, com dimensões bastante próximas ao formato final desejado e com excelente estabilidade dimensional. Praticamente todos os segmentos industriais utilizam sinterizados, nos ramos:

- Automobilístico; Eletrodomésticos; Eletroeletrônico; Hardware; Mecânico e ferramentas; Aeronáutico e aeroespacial; Têxtil e agrícola; Alimentício e farmacêutico.

A maioria das peças sinterizadas pesa menos de 2,5 kg. Peças maiores, com até 15 kg, podem ser fabricadas. Porém, o tamanho da peça é um limitador importante, uma vez que as potências de compactação são proporcionais à área da seção transversal das peças. Grandes peças exigem máquinas de elevada potência de compactação, muitas vezes acima das opções disponíveis.

Fonte de Pesquisa:

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe6OEAK/metalurgia-po?part=2