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Metalurgia do Pó - Coggle Diagram
Metalurgia do Pó
Compactação
Mistura de pós é colocada numa matriz de aço endurecido com cavidade na forma da peça a ser produzida
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A medida que as partículas se tornam mais
arredondadas, a densidade de compactação aumenta
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Pequenas partículas são selecionadas para se acomodaram entre os interstícios das partículas grandes sem causar o afastamento dessas partículas grandes
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Em certas situações, conferir certos detalhes à peça implica em grandes dificuldades na compactação devido à baixa escoabilidade dos pós metálicos
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Informações adicionais
Processo mais comum envolve matrizes rígidas, prensas hidráulicas, mecânicas, combinação destas
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Sinterização
É um tratamento térmico onde o material é submetido a temperaturas abaixo do ponto de fusão sob atmosfera controlada
Na metalurgia do pó, ocorre a união de partículas a altas temperaturas, abaixo da temperatura de fusão
Em alguns casos ocorre a fusão parcial, chamada sinterização com fase líquida
Aqui a força motriz é a mesma que no estado sólido, porém com um mecanismo adicional de transporte de material que é a fase líquida
Esse fato leva a um processo de densificação muito mais rápido: maior molhabilidade dos átomos por difusão, das partículas e dos poros
Estágios
1- Fluxo do líquido
com o aquecimento do compactado
“verde”, o líquido formado preenche os vazios
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Partículas sinterizam-se pelo movimento atômico que elimina a alta energia superficial associada com os pós
Como a energia superficial por volume é associada à área superficial das partículas, ela é inversamente proporcional ao diâmetro das partículas
Partículas menores, devido a sua alta área superficial específica, têm mais energia superficial e sinterizam mais rapidamente
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As atmosferas são controladas, tendo como função
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Mistura
São adicionados aditivos aos pós que devem resultar em uma carga homogênea em termos de composição e de tamanhos de partículas
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O que é
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São aquecidas (sinterizadas) em atmosfera controlada para ligar as superfícies de contato entre as partículas e eliminação dos vazios
Com a sinterização ocorre a consolidação num corpo denso, adquirindo a forma e as propriedades desejadas
Geralmente são realizadas operações secundárias para melhorar a precisão dimensional, acabamento superficial, resistência mecânica, diminuir a
porosidade
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Aplicações
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eletrodomésticos (engrenagens, buchas)
setor automobilístico (anéis sincronizadores, bielas, peças para amortecedores)
Pós metálicos
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As fontes dos metais são geralmente na forma de sólidos maciços, minérios, sais e outros compostos
Principais processos
Atomização
O resfriamento é rápido, obtendo-se os benefícios microestruturais da solidificação rápida
minimização das segregações, homogeneidade composicional,
estrutura refinada
Tamanho das partículas
em função da temperatura do metal, do fluxo, do tamanho do bocal e características do jato
Condensação
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Evapora-se um óxido do metal, seguindo-se uma redução a vapor de zinco por CO2 sucedida por condensação do zinco em forma de pó
Redução
Moagem do óxido de metal sob condições controladas de temperatura, pressão e posição em atmosfera redutora (por exemplo:. W, Mo, Fe, Cu, Ni, Co)
Vantagens
flexibilidade no controle do tamanho da
partícula metálica resultante, sua densidade aparente, etc
Decomposição térmica
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Prepara-se a carbonila do metal na forma esponjosa (por exemplo: Fe(CO)5, Ni(CO)4)
Em seguida faz-se a passagem de gás CO2 pela carbonila à alta temperatura e pressão provocando a decomposição pela redução da pressão e mantendo-se a temperatura elevada
Eletrólise
Precipitação eletrolítica de pós metálicos por
precipitação a partir de soluções é usada em metais como Cu, Fe, Ni, Sn, Ag e Pb
Método permite rigoroso controle de algumas
características dos pós, pela regulagem da intensidade da corrente, temperatura do banho, concentração e composição do eletrólito
Moagem
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Utilizam-se moinhos de mandíbula, de barras, de bolas, etc., operando a úmido ou a seco
Outros processos
Laminação de pós
Pós podem ser compactados por laminação, formando tiras de metal e em seguida sinterizadas
Prensagem isostática
A pressão para a compactação é aplicada em todas as direções no pó confinado em molde flexível (por exemplo: de borracha)
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Classificação
A frio
à temperatura ambiente, fluido de compressão a água ou óleo
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Vantagens
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Peças de 10 g a 15 kg ou 4 mm² a 0,016 m² de área projetada podem ser fabricados com espessura mínima de 0,4 mm e tolerâncias típicas de ± 0,13 mm
Operações secundárias
Após a sinterização, algumas operações são realizadas para aumentar a densidade, melhorar a precisão dimensional ou completar a conformação da peça
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