METALURGIA DO PÓ

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METALURGIA DO PÓ 
INTRODUÇÃO
A metalurgia do pó é um processo de fabricação que produz peças metálicas através da compactação de pó-metálico seguida da sinterização. O processo consiste em compactar e/ou modelar a mistura e aquecê-la com o objetivo de gerar continuidade de matéria entre as partículas e melhorar a resistência. A característica específica do processo é que a temperatura permanece abaixo da temperatura de fusão do elemento constituinte principal.
Esse aquecimento, chamado sinterização, normalmente confere à massa de pó aglomerada as propriedades físicas e mecânicas desejadas. É comum, entretanto, a ocorrência de outras fases de processo que permitem alcançar valores mais rigorosos de resistência mecânica, tolerância dimensional, acabamento, etc.
Fundamentalmente, a sinterização é um processo onde a economia de material é levado ao extremo: não há geração de cavacos (os quais numa usinagem convencional podem representar até 50% do peso original da peça bruta, nem carepas e tendo ainda vantagem de controlando-se a densidade, eliminar pesos mortos indesejáveis no produto final. Mesmo levando em consideração à necessidade de operações posteriores de usinagem, uma peça sinterizada normal, usa mais de 97% de sua matéria original.
A consideração dos aspectos econômicos torna ainda mais significativos quando se fabricam peças de formas complexas, tolerância dimensionais rigorosas e grandes lotes de produção.
Através da metalurgia do pó, consegue-se a fabricação de um componente de uso universal: os mancais auto lubrificantes. Realmente, a porosidade existente num mancal sinterizado pode ser preenchida com óleo para garantir uma lubrificação permanente entre o eixo e o mancal. É também a metalurgia do pó o único processo conhecido para a produção de determinadas ligas de altíssima dureza em condições industriais. As técnicas de metalurgia do pó possibilitam o desenvolvimento de ligas -cerâmicas (CEMET), cuja aplicação abre um horizonte ilimitado.
MÉTODOS DE FABRICAÇÃO DOS PÓS METÁLICOS 
Os principais métodos para obtenção do pó metálico são:
Moagem: realizada em moinhos de bola (esferas de metal de alta dureza), que criam os pequenos grãos de metal de compõem o pó. 
Atomização: pulverização de metal fundido que se solidifica formando o pó
Eletrolítica: precipitação eletrolítica de soluções (bom controle do tamanho de grãos com controle da corrente elétrica, temperatura e concentrações químicas)
MISTURA DO PÓS 
Esta etapa consiste em se juntar os componentes na forma de pós metálicos ou orgânicos que formarão a peça compactada e homogeneizá-los através de ação mecânica, térmica ou combinada. Os fabricantes de peças fazem esta operação através de misturadores mecânicos ou compram as misturas já homogeneizadas diretamente dos fabricantes de pó base.
São propriedades importantes das misturas:
Homogeneidade: que assegura a uniformidade isotrópica das propriedades da peça acabada.
Escoamento: que permite a transferência da mistura para a cavidade onde será prensada de forma uniforme e relativamente rápida, com bom preenchimento dos contornos e pequenos espaços dentro do molde ou ferramenta.
Compressibilidade: que define a carga necessária para se atingir uma densidade ou porosidade desejada.
Densidade aparente: relaciona a massa de pó livre e o volume aparente (externo) desta massa. É usado para o dimensionamento da ferramenta e é uma propriedade importante na preparação da prensa de compactação e estabilidade dimensional do compactado.
Composição química: que caracteriza todos os elementos químicos que farão parte do material sinterizado propriamente dito de modo a garantir as propriedades exigidas.[2]
Compactação dos pós 
Realizada, de modo geral, em prensas projetadas exclusivamente para este fim, a etapa de compactação consiste em comprimir a mistura até atingir a forma geométrica, as dimensões e a densidade desejadas.
Por suas vantagens econômicas, a tecnologia mais difundida é a compactação uniaxial. Baseia-se em comprimir-se um dado volume de mistura utilizando-se de punções verticais (superiores e inferiores) dentro de uma cavidade cercada por machos e matriz. Cada degrau (ou nível) da peça compactada deve ser comprimido por um elemento distinto da ferramenta. Como regra simples, os punções formam as faces, os machos formam os furos verticai e a matriz forma o contorno externo.
A capacidade de compactar simultaneamente estes níveis é que faz exclusiva a prensa para a metalurgia do pó. Esta é equipada de modo a movimentar os elementos da ferramenta (ou molde) independentemente um dos outros. Esta independência permite ao técnico (ou preparador) ajustá-los de modo a obter a simultaneidade na compressão. Esta simultaneidade garante a integridade física do compactado, pois colunas de pó contíguas comprimidas em momentos diferentes geram defeitos importantes de formação.
SINTERIZAÇÃO
A sinterização é o aquecimento de peças já compactadas a temperaturas abaixo do ponto de fusão do metal base.
Existem dois tipos de sinterização:
Sinterização sólida: nenhum dos metais é fundido
Sinterização líquida: metal secundário é fundido no aquecimento
Existe uma sinterização líquida chamada sinterização com infiltração metálica em que o metal líquido é absorvido por capilaridade pelo metal sólido (não há mistura prévia dos pós).
A sinterização é realizada em fornos contínuos com atmosfera protetora composta de hidrogênio ou amônia dissociada (75% hidrogênio, 25% nitrogênio) ou outras.
Na sinterização ocorre recristalização, crescimento de grãos e, principalmente, a união de contornos de grãos de partículas metálicas vizinhas.
TRATAMENTOS POSTERIORES A SINTERIZAÇÃO
Os principais processos realizados após a sinterização pó são:
Tratamentos térmicos e termoquímicos: Como a têmpera, a cementação, a carbonitretação, a nitretação.
Processos de acabamento: Limpeza e rebarbação através do jateamento e do tamboreamento.
Operações de usinagem: Comumente usado a fresagem para furação e rosqueamento.