Compactação: etapa crítica do processo

Compactação: etapa crítica do processo

As peças metálicas obtidas através da Metalurgia do Pó podem ser conformadas de diferentes maneiras. A técnica mais utilizada é a compactação uniaxial, que permite a fabricação de peças seriadas com grande precisão dimensional e peso que vai de poucas gramas até peças com até 5kg. O tamanho da peça, na verdade, é limitado pela capacidade de prensagem da prensa. No caso de peças de aço, a pressão de compactação do pó é de aproximadamente 6 ton/cm2. Isto quer dizer que uma peça com uma superfície de 100 cm2 exigirá o uso de uma prensa com pelo menos 600 toneladas de força.

Nesta edição, falaremos como toda esta pressão e força devem ser aplicadas sobre o pó metálico sem que a peça final apresente trincas ou falhas de compactação. Estamos falando de uma peça que, após a compactação e antes da sinterização, poderá ser facilmente danificada caso venha a cair no chão ou a receber um impacto.

O primeiro fenômeno que devemos observar é a formação da linha neutra (Fig.1). Por ser um material sólido, e não um fluido, o pó metálico sofre maior densificação na região próxima aos punções de compactação e menor na região central da peça. A esta região de densidade menor damos o nome de “Linha neutra”. Caso ela fique deslocada em relação à altura média da peça, poderemos ter a presença de áreas com baixa densidade na superfície da peça, possibilitando a formação de trincas e lascados nesta região.

Quando a peça possui mais de uma altura, cada uma destas alturas deverá ter a sua linha neutra centrada (Fig.2).

Para que isto aconteça, cada um dos componentes do ferramental deverá deslocar o pó, antes da compactação, para uma posição que permita a formação da linha neutra na posição correta. Este movimento é chamado de “transferência de pó”. Uma vez posicionado, o pó deverá ser compactado simultaneamente em todas as regiões da peça (Fig.3).

Após a compactação, a extração de dentro da matriz deverá ser feita de maneira a não criar tensões entre as diferentes seções da peça, ou seja, os punções deverão se movimentar de maneira sincronizada até que a peça seja completamente extraída. Por último, ela deverá ser retirada da prensa, manuseada com cuidado e acomodada em local seguro até que passe pela etapa de sinterização.

Em resumo, são motivos para formação de trincas internas e externas na peça:

1. Posicionamento incorreto da linha neutra durante a compactação;

2. Falta de sincronismo entre os componentes do ferramental durante a etapa de compactação ou de extração;

3. Manuseio incorreto da peça até que passe pelo processo de sinterização, tais como choque entre peças ou trepidação durante o transporte entre a prensa e o forno.

Informações detalhadas poderão ser encontradas no capítulo 7 do livro “A Metalurgia do Pó”, encontrado em www.metalurgiadopo.com.br.

 

Fernando Lervolino
Fernando Lervolino
Engenheiro mecânico com MBA em Gestão Empresas pela FGV. Pwder Metallurgy Technologist pela MPIF (USA), coordenador e co-autor da obra "A Metalurgia do Pó" (2009), atuando com Metalurgia do Pó desde 1990 nas empresas Qualisinter, Metalpó Grupo Setorial de Metalurgia do Pó, Höganäs e BS Metalúrgica, nas áreas de P&D, projeto, automação e marketing

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