Compactação uniaxial: o peso de um avião sobre a joia de um artesão

Compactação uniaxial: o peso de um avião sobre a joia de um artesão

A cada publicação esta coluna procura informar o leitor sobre as aplicações, mercado e a tecnologia da Metalurgia do Pó. Nesta edição trataremos sobre a técnica de compactação uniaxial, mais especificamente sobre a etapa de compactação, considerada a mais crítica deste o processo de fabricação.

Este processo de conformação tem como grande vantagem a produção de peças metálicas em larga escala, com alta precisão dimensional, eficiência energética, aproveitamento de matéria-prima acima de 98% e baixo custo de fabricação por peça. Por outro lado, seu ferramental, muitas vezes considerado uma obra de arte, tem custo elevado e só é viável a partir de um lote mensal mínimo de 3.000 peças.

O ferramental é construído com materiais com alta tenacidade e dureza, geralmente aço sinterizado e metal duro, com folgas de 0,005 a 0,030 mm entre os componentes e acabamento superficial espelhado. O acabamento final é feito por ferramenteiros com anos de experiência, capazes de polir e ajustar estas ferramentas como verdadeiros artesãos. Toda esta precisão e tecnologia exigem também profissionais experientes para montagem destes ferramentais nas prensas de compactação, assim como operadores bem treinados para utilizá-las. Ainda em relação à prensa, trata-se de um equipamento de alta precisão, capaz de realizar os movimentos complexos necessários para adequada conformação do pó metálico sem que ocorram trincas nas peças, tanto superficiais como internas.

Alguns números típicos inerentes a este processo: Lotes mensais entre 10.000 e 200.000, podendo chegar a mais de um milhão de peças. Prensas com capacidade entre 20 e 400 toneladas, podendo chegar a mais de 1.000 toneladas de força. Produção entre 700 a 2.500 peças por hora, dependendo da dimensão e complexidade da peça. Peças com tolerâncias da ordem de 0,1mm, podendo chegar a 0,01mm quando submetidas ao processo posterior de calibragem. Peso por peça a partir de poucas gramas, podendo chegar a 4 quilos ou mais, dependendo da capacidade da prensa.

Voltando à etapa de compactação, coloco o leitor em frente a uma prensa com 400 toneladas de força, preço superior a um milhão de Euros, governada por vários computadores, capazes de mover os vários componentes do ferramental com precisão centesimal. São 400 toneladas sobre pouco mais de 300 gramas de pó que após a compactação, terão formado uma peça metálica com grande precisão dimensional. É mais do que o peso de um avião Jumbo carregado, sobre uma superfície igual à de dois cartões de crédito, e o componente que recebe toda esta carga é a joia que um artesão ajudou a esculpir. Esta ferramenta receberá cargas acima de 600 Mpa, por mais de 400.000 vezes até que o desgaste causado pelo pó termine com a sua vida útil.

A Metalurgia do Pó não é um processo complexo ou caro, porém, assim como em outros processos de fabricação, possui linhas de fabricação que são o estado da arte como a descrito aqui. Por outro lado, é uma tecnologia que independente do grau de sofisticação, exige sempre um ferramental preciso e bem construído, obtido a partir do trabalho de profissionais experientes.

Dedico esta coluna aos ferramenteiros com quem trabalhei ao longo destes anos atuando na Metalurgia do Pó. Pessoas com uma capacidade imensa para esculpir verdadeiras joias, que sob condições extremas de trabalho produzem centenas de milhares de peças utilizadas diariamente em todo mundo.

 

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

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *