METALURGIA DO PÓ UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

Apresentação em tema: "METALURGIA DO PÓ UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ"— Transcrição da apresentação:

1 METALURGIA DO PÓ UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
EME 53 – TECNOLOGIA DA FABRICAÇÃO I PROFESSOR EDMILSON OTONI CORREA METALURGIA DO PÓ

2 Introdução O que é? Metalurgia do pó é o processo de manufatura de peças metálicas utilizando pós metálicos, não-metálicos e cerâmicos, sem recorrer-se à fusão, mas apenas pelo emprego de pressão e calor.

3 Etapas do Processo

4 Matéria Prima Tipos: Fabricação: Características: Manuseio
-Pós metálicos, de ligas metálicas e não-metálicos, Fabricação: - Moagem - se obtém partículas na forma angular; - Atomização – se obtém partículas na forma de gotas; - Redução – se obtém partículas na forma de esponjosa irregular; - Eletrólise - se obtém partículas na forma dentrítica. Características: -porosidade -compressibilidade: -tamanho da partícula -distribuição do tamanho: -estrutura da partícula: Manuseio

5 Atomização horizontal
Fabricação dos pós Atomização Parâmetros: -espessura do filete, pressão da água, ar ou gás, geometria do conjunto de pulverização e o tipo de atomização Atomização a Gás Atomização vertical Atomização horizontal

6 Atomização

7 Manuseio - Embalagem: Feita em tambores, sacaria ou big-bag.
- Transporte: Proteção contra intempéries e maresia. - Armazenagem: Manter em local seco e com a embalagem sempre fechada

8 Mistura Homogeneidade Moinhos de bola, misturadores de pás

9 Compactação Imagem cedida por Dorst Press e Qualisinter

10

11 Simples ação: Dupla ação: Linha neutra deslocada para baixo
Linha neutra centralizada

12 Punção superior matriz Linha Neutra Macho Punções inferiores

13 Densidade  Propriedades Carbono  Características
Matéria Prima Densidade  Propriedades Carbono  Características

14 Filmes cedidos por Qualisinter

15 Compactação - Ferramental
Acabamento polido em todas as superfícies que terão contato com o pó. Tolerâncias de montagem milesimais entre os componentes. Alta resistência ao desgaste e alta tenacidade. Prensas com grande precisão dimensional.

16 Etapa responsável por:
Sinterização Etapa responsável por: - Retirar o lubrificante (utilizado na etapa de compactação). -Ligação atômica das partículas vizinhas -Definir a micro-estrutura do material. Condições controladas: -Tempo -Temperatura -Atmosfera do forno

17 Sinterização - Forno Contínuo
Alimentação

18 Sinterização: Resfriamento:
Pré Aquecimento: °C O lubrificante é retirado da peça Sinterização: Bronze: °C Aço: °C Ligação metalurgica das partículas de pó Resfriamento: A micro-estrutura do material é formada

19 Sinterização - Equipamento
Forno Batch Utiliza-se nesta etapa um forno com atmosfera controlada ou vácuo. Forno contínuo Imagem cedida por Qualisinter e Daniel Rodrigues - IPT

20 Sinterização por fase sólida:
A temperatura promove a união das partículas do pó por difusão. Isto ocorre a temperaturas abaixo do ponto de fusão do material, porém suficiente para criar um “pescoço” de ligação entre as partículas de pó. Sinterização por fase líquida: Outra maneira de sinterizar-se o material é utilizando-se dois materiais com ponto de fusão diferentes. O material com menor ponto de fusão se liquefaz e interconecta a partícula do outro pó.

21 WC-Co

22 Etapas Complementares

23 Calibragem ou Recompactação
Proporcionar as tolerâncias dimensionais definitivas Melhorar as características físicas e mecânicas Melhorar o acabamento superficial FILME Para iniciar o filme, clique APENAS UMA VEZ sobre a imagem e aguarde (até 10 segundos)

24 Impregnação Consiste no preenchimento dos poros da peça com óleo.
Bucha Autobrificante antes da impregnação: - 70% de material metálico - 30% de poros vazios (valores aproximados) Impregnação: A peça é submetida ao vácuo e à pressão, dentro de um recipiente com óleo aquecido Bucha após a impregnação: - 70% de material metálico - 20% de poros com óleo - 10% de poros vazio ** (valores aproximados) Ação da capilaridade -Infiltração metálica

25 Acabamentos Usinagem Tratamentos Superficiais Tratamentos Térmicos

26 Tratamentos Superficiais
Ferroxidação (Steam treatment) - Vedar a porosidade do sinterizado em aplicações onde seja exigida a estanqueidade. - Aumentar a dureza superficial da peça para aplicações de desgaste - é um óxido extremamente duro HV - Melhorar a resistência à oxidação. - Efeito estético: Melhorar a aparência da peça. Galvanização / Zincagem - Protege a peça contra oxidação

27 Níquel Químico Níquel Eletrolítico Possui baixo coeficiente de atrito
Após o processo de envelhecimento, a camada fica extremamente dura (acima de 1100HV 0.1) Possui baixo coeficiente de atrito Protege a peça contra oxidação Níquel Eletrolítico Efeito estético: Melhorar a aparência da peça. Proteção anticorrosiva, porém inferior ao níquel químico

28 CUIDADO!!! Tratamentos Térmicos Têmpera e Revenimento Cementação
Nitretação CUIDADO!!! Endurecimento Total da Peça

29 Vantagens da Metalurgia do Pó
-Bom desempenho em aplicações críticas de longa duração. -Permite as mais variadas combinações de elementos químicos. -Controle da porosidade. -Formas intrincadas, com tolerâncias dimensionais fechadas. -produz peças com características físicas e estruturais impossíveis de ser obtidas por outros processos

30 Desvantagens da Metalurgia do Pó
-Propriedades mecânicas inferiores (comparada com a fundida ou forjada) -Segurança/Ambiente de trabalho (pós finos) -Alto custo do ferramental - Restrições no projeto da peça -Variação de densidade x variação de propriedades -Tamanho da peça limitada devido a potência de compactação -Produz porosidade residual

31 Custo comparativo: Metalurgia do Pó x Usinagem

32 Aplicações

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34 Exemplos

35 DICAS DE PROJETO

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37 Recomendação Peças de geometria complexa; Peças pequenas;
Alto volume de produção;