O que é Metalurgia do Pó? - Definição e Processo

O que é metalurgia do pó?

Metalurgia do pó é um termo que abrange uma ampla gama de maneiras pelas quais os materiais ou componentes são feitos de pós metálicos. Este processo pode evitar, ou reduzir bastante, a necessidade de usar processos de remoção de metal, reduzindo drasticamente as perdas de rendimento na fabricação e muitas vezes resultando em custos mais baixos.

A metalurgia do pó é um processo de formação de metal no qual pós metálicos compactados são aquecidos até um pouco abaixo do seu ponto de fusão. Embora o processo exista há mais de 100 anos, no último quarto de século ele foi amplamente reconhecido como um método superior para fazer peças de alta qualidade para uma variedade de aplicações importantes.

Esse sucesso se deve, entre outras coisas, às vantagens que o processo oferece sobre outras tecnologias de conformação, como forjamento e fundição de metais, vantagens no uso do material, complexidade da forma e controle da forma nas proximidades da rede. forma. Estes, por sua vez, contribuem para a sustentabilidade e tornam a metalurgia do pó uma tecnologia verde reconhecida.

Processo de metalurgia do pó

Essas tecnologias de produção geralmente envolvem todas ou a maioria das seguintes etapas do processo:

• Produção de pó metálico
• Misturar e combinar
• Compactação e modelagem do pó
• Sinterização do compacto para aumentar a integridade e a resistência

Às vezes, esse processo é realizado com algumas operações secundárias como dimensionamento, cunhagem, infiltração, forjamento a quente, etc.

1. Produção de pó

Quase todos os pós de ferro para a produção de componentes PM são produzidos pelo processo de ferro esponja ou por atomização de água. Pós de metais não ferrosos usados ​​para outras aplicações de MP podem ser feitos por vários processos.

2. Mistura de pós

Isso muitas vezes pode incluir a incorporação de aditivos de liga na forma de um pó elementar ou a incorporação de um lubrificante de prensa.

3. Formação do pó misturado em um compacto

O processo de consolidação dominante envolve o encaixe por pressão de um conjunto de ferramentas rígidas que inclui uma matriz, punções e possivelmente mandris ou hastes de núcleo. No entanto, existem vários outros processos de consolidação que são usados ​​em aplicativos de nicho.

4. Sinterização do compacto para aumentar a integridade e a resistência

Esta etapa do processo envolve o aquecimento do material, geralmente em uma atmosfera protetora, a uma temperatura abaixo do ponto de fusão do constituinte principal.

Em alguns casos, um constituinte menor pode formar uma fase líquida à temperatura de sinterização; tais casos são descritos como sinterização em fase líquida. Os mecanismos envolvidos na sinterização em fase sólida e fase líquida são discutidos brevemente em uma seção posterior.

5. Operações secundárias

A aplicação de processos de acabamento à peça sinterizada. Na metalurgia do pó, esses processos são frequentemente chamados de “operações secundárias”.

Vantagens do processo de metalurgia do pó

• Minimiza a usinagem ao produzir peças com dimensões quase finais
• Minimiza as perdas de refugo usando normalmente mais de 97% da matéria-prima na peça acabada
• Permite uma variedade de sistemas de liga
• Produz uma boa qualidade de superfície
• Fornece materiais que podem ser tratados termicamente para aumentar a resistência ou resistência ao desgaste
• Fornece porosidade controlada para autolubrificação ou filtragem
• Facilita a criação de formas complexas ou únicas que seriam impraticáveis ​​ou impossíveis com outros processos metalúrgicos
• É adequado para a produção de componentes de médio a alto volume
• Fornece confiabilidade de desempenho de longo prazo em aplicativos críticos

Perguntas frequentes.

O que se entende por metalurgia do pó?

A metalurgia do pó é um processo de formação de metal realizado pelo aquecimento de pós metálicos compactados até um pouco abaixo de seus pontos de fusão.

Qual ​​é o princípio da metalurgia do pó?

A metalurgia do pó é um método altamente evoluído de fabricação de componentes confiáveis ​​em forma de rede, misturando pós elementares ou pré-ligados, compactando essa mistura em matriz e sinterizando ou aquecendo a peça prensada em uma atmosfera de forno controlada para unir as partículas.

Onde a metalurgia do pó é usada?

Rolamentos e várias peças de engrenagem são exemplos de aplicações de metalurgia do pó em ferramentas elétricas de bricolage e “produtos brancos” domésticos. Escovas de carvão de grafite metálico também são amplamente utilizadas em motores elétricos e geradores para eletrodomésticos, automóveis e ferramentas elétricas.

Quais são os benefícios da metalurgia do pó?

Vantagens do processo de metalurgia do pó

• Minimiza a usinagem produzindo peças nas dimensões finais ou próximas delas.
• Minimiza as perdas de refugo usando normalmente mais de 97% da matéria-prima inicial na peça acabada.
• Permite uma ampla variedade de sistemas de liga.
• Produz um bom acabamento superficial.

Quais pós são usados ​​na metalurgia do pó?

Pós metálicos comumente usados ​​na fabricação de produtos:

• Pó de alumínio.
• Pó de bismuto.
• Óxido de cádmio em pó.
• Cobre granulado.
• Pó de Ferro.
• Pó de manganês.
• Níquel em pó.
• Óxido cúprico vermelho e preto.

O que é metalurgia do pó em cerâmica?

A técnica básica de metalurgia do pó (PM) para fabricar peças cerâmicas e metálicas envolve quatro etapas:fabricação de pós de metais ou cerâmicas, mistura ou mistura, prensagem ou consolidação e sinterização ou queima. Um método mecânico de fazer pós a partir de materiais cerâmicos é a moagem, que refina o tamanho do pó.

Qual ​​é o objetivo básico da prensagem de pó?

A prensagem de pó é a compactação de pós em uma forma geométrica. A prensagem é geralmente realizada à temperatura ambiente. Isso cria uma parte sólida chamada de compacta verde. A resistência desta peça prensada e não sinterizada (força verde) depende da compatibilidade, podendo ser usados ​​ligantes para aumentar a compatibilidade.

Como é feito o metal em pó?

O minério metálico é triturado e depois misturado com outro material, geralmente carbono. Uma vez que a mistura está completa, ela é colocada em um forno para criar uma reação que reduz os níveis de oxigênio e carbono no pó. Requer minério de pureza relativamente alta para obter um produto final desejável.

Qual ​​é a resistência do metal em pó?

Os aços forjados a pó podem fornecer altos níveis de resistência (UTS até cerca de 950 N/mm² como forjado e 2050 N/mm² tratado termicamente; tensão de escoamento até cerca de 650 N/mm² como forjado e 1760 N/mm² tratado termicamente) com maior níveis de ductilidade (5-18% de alongamento).

Como a metalurgia do pó é diferente da fundição?

No processo de metalurgia do pó todos os metais estão na forma de pó. Na fundição, o metal é aquecido acima de seu ponto de fusão e despejado em uma matriz e deixado esfriar. A peça é então usinada para uma peça precisa.

A metalurgia do pó é uma manufatura aditiva?

Análise elementar de metalurgia do pó/fabricação aditiva de pós metálicos e peças metálicas produzidas pela AM. Parte integrante do desenvolvimento de produtos industriais é a fabricação de protótipos e amostras iniciais, independentemente de o produto ser um simples parafuso ou a parte complexa de um avião.

Qual ​​é a desvantagem da metalurgia do pó *?

Alto custo de ferramentas e equipamentos. Isso é particularmente uma limitação quando os volumes de produção são pequenos. Peças de formato grande ou complexo são difíceis de produzir pelo processo de PM. As peças têm menor ductilidade e resistência do que aquelas produzidas por forjamento.

Quais são as desvantagens da metalurgia do pó?

Limitações da metalurgia do pó:

• O custo do ferramental é geralmente e só pode ser justificado na produção em massa.
• O custo da matéria-prima é muito alto.
• As propriedades mecânicas das peças são de baixa qualidade em comparação com peças fundidas ou usinadas.
• Em alguns casos, a densidade de diferentes partes do produto final pode aumentar devido à compressão irregular.

O que é classificação de pó na metalurgia do pó?

Os graus de metalurgia de pó magnético macio incluem ferro liso, ferro silício, ferro cobalto e os compósitos magnéticos macios desenvolvidos mais recentemente, que são baseados em um pó de ferro liso com uma adição de ligante/isolante adequado para separar as partículas de pó de ferro após uma cura tratamento.

Por que a sinterização é feita?

Por que a Sinterização é feita e por que é importante? A sinterização é feita para conferir resistência e integridade a um material, bem como reduzir a porosidade e aumentar a condutividade elétrica, translucidez e condutividade térmica.

Quais são as quatro principais etapas da metalurgia do pó?

A primeira etapa no processo geral de metalurgia do pó (PM) é a fabricação de pós metálicos. Existem quatro processos principais usados ​​na produção de pó:redução em estado sólido, atomização, eletrólise e química.

O que é compacto verde na metalurgia do pó?

A Metalurgia do Pó (MP) trata de produtos e processos que utilizam matéria-prima na forma de pós que são compactados na forma e tamanho desejados por meio de moldes adequados. Esses pós compactados são chamados de 'Green Compacts'.

Metal em pó pode ser soldado?

Soldagem por Projeção por Resistência. A soldagem por projeção é frequentemente usada para soldar peças metálicas em pó devido à distorção limitada produzida pelo processo. É capaz de soldar tanto peças de metal em pó de alto teor de carbono quanto peças endurecidas.

Como é chamado o pó de metal?

Os metais que podem ser encontrados na forma de pó incluem pó de alumínio, pó de níquel, pó de ferro e muitos mais.

Quais são as características da metalurgia do pó?

Um atributo básico da metalurgia do pó é a capacidade de combinar materiais em forma de pó que são imiscíveis. Essa vantagem exclusiva permite a produção de materiais de fricção nos quais cobre e outros pós metálicos são combinados com lubrificantes sólidos, óxidos e outros compostos.