UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
EME 53 – TECNOLOGIA DA FABRICAÇÃO I
PROFESSOR EDMILSON OTONI CORREA
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.
Etapas do Processo
Matéria Prima
Tipos:
-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
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
Atomização
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
Mistura
• Homogeneidade
• Moinhos de bola,
misturadores de pás
Compactação
Imagem cedida por Dorst Press e Qualisinter
Simples ação:
Linha neutra
deslocada
para baixo
Dupla ação:
Linha neutra
centralizada
Punção superior
matriz
Linha Neutra
Macho
Punções inferiores
Matéria Prima
Densidade 
Propriedades
Carbono 
Características
Filmes cedidos por Qualisinter
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.
Sinterização
Etapa responsável por:
- Retirar o lubrificante
(utilizado na etapa de
compactação).
-Ligação atômica das
partículas vizinhas
-Definir a microestrutura do material.
Condições controladas:
-Tempo
-Temperatura
-Atmosfera do forno
Sinterização - Forno Contínuo
Alimentação
Pré Aquecimento:
500 - 800°C
O lubrificante é retirado da
peça
Sinterização:
Bronze: 780 - 840°C
Aço: 1050 - 1150°C
Ligação metalurgica das
partículas de pó
Resfriamento:
A micro-estrutura do material é
formada
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
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.
WC-Co
Etapas Complementares
Calibragem ou Recompactação
• Proporcionar as tolerâncias dimensionais definitivas
• Melhorar as características físicas e mecânicas
• Melhorar o acabamento superficial
FILME
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Impregnação
Consiste no preenchimento dos poros da peça com óleo.
Bucha Autobrificante antes
da impregnação:
Impregnação:
- 70% de material metálico
A peça é submetida ao vácuo e à pressão,
dentro de um recipiente com óleo aquecido
- 30% de poros vazios
(valores aproximados)
-Ação da capilaridade
-Infiltração metálica
Bucha após a impregnação:
- 70% de material metálico
- 20% de poros com óleo
- 10% de poros vazio **
(valores aproximados)
Acabamentos
• Usinagem
• Tratamentos Superficiais
• Tratamentos Térmicos
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 - 1000HV 0.005.
- Melhorar a resistência à oxidação.
- Efeito estético: Melhorar a aparência da peça.
• Galvanização / Zincagem
- Protege a peça contra oxidação
• Níquel Químico
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
Tratamentos Térmicos
• Têmpera e Revenimento
• Cementação
• Nitretação
CUIDADO!!!
Endurecimento Total da Peça
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
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
Custo comparativo: Metalurgia do Pó x Usinagem
Aplicações
Exemplos
DICAS DE PROJETO
Recomendação
• Peças de geometria complexa;
• Peças pequenas;
• Alto volume de produção;