Metalurgia do Pó

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etalurgia do pó consiste em transformar pós de metais, ligas metálicas e 
substâncias não-metálicas em peças resistentes, empregando-se apenas 
pressão e calor. O aquecimento é realizado em condições controladas de 
temperatura, tempo e atmosfera e chama-se sinterização, também chamada de cerâmica dos 
metais. 
Materiais refratários, ou seja, com pontos de fusão extremamente elevados, que 
impossibilitam métodos metalúrgicos tradicionais (como por exemplo, molibdênio e tungstênio) 
são fabricados pelo processo de metalurgia do pó. 
O campo de aplicação da técnica é vasto, pois trata-se de um método bastante 
vantajoso economicamente em relação aos outros. 
 
A metalurgia do pó surgiu para produzir 
formas complexas, como as mostradas na 
figura1, que demandariam muitos 
processos concencionais de fabricação 
diferentes e alta produção de cavaco. 
Para formas como as mostradas na 
figura, a metalurgia do pó apresenta-se 
como a única alternativa viável para a 
produção em larga escala (acima de 2000 
peças), com apenas uma prensa e um 
operador. 
Alguns produtos são quase que exclusivamente fabricados por essa técnica: 
• metais refratários, tais como o tungstênio, molibdênio e tântalo; 
• metal duro ou carbonetos de metais, como os de tungstênio, tântalo e titânio, 
aglomerados com cobalto; 
• mancais porosos autolubrificantes, de bronze ou ferro; 
• filtros metálicos de bronze ou aço inoxidável; 
• discos de fricção metálicos, à base de cobre ou ferro, misturados com alguma 
substância de alto coeficiente de atrito; 
• certos tipos de contatos elétricos, por exemplo, W-Ag, W-Cu, Mo-Ag e Mo-Cu; e 
• escovas coletoras de corrente de diversas composições. 
As matérias-primas na metalurgia do pó são pós metálicos e não-metálicos. Esse 
produtos são rigorosamente controlados em termos de tamanho das partículas, distribuição do 
tamanho das partículas, forma das partículas, porosidade e estrutura das partículas, superfície, 
densidade aparente, velocidade de escoamento, compressibilidade, composição química e 
pureza. Entre os diversos métodos de fabricação dos pós metálicos destacam-se 
industrialmente a moagem, atomização, condensação, decomposição térmica, redução e a 
eletrólise, que é, atualmente, o método mais empregado. 
 
1 Mecânica Profissionalizante - processos fabris (2000). 
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22.1. Processo de metalurgia do pó 
 
A primeira etapa do processo de metalurgia do pó é a obenção e mistura dos pós, cujos 
objetivos são misturar pós de naturezas diferentes, assegurar lotes de pós uniformes e produzir 
lotes com características de distribuição e tamanho de partículas. 
Os pós podem ser obtidos por processos físicos, químicos, mecânicos ou físico-
químicos. 
 
 
 
 
A figura(1) mostra um dos métodos físicos 
de obtenção de pós mais usuais: a 
atomização, onde o metal fundido é 
vazado por um orifício, formando um filete 
que é bombardeado por jatos de ar, gás 
ou água. Após isso, o pó é recolhido, 
reduzido (submetido a reação química) e 
peneirado. 
 
Os pós de cobre são obtidos geralmente por eletrólise, apresentado elevado grau de 
pureza. Entre os métodos mecânicos destaca-se a moagem, e entre os métodos químicos, os 
mais utilizados são a corrosão e a redução. 
A compactação dos pós é uma das operações básicas do processo. O pó é colocado 
em cavidades de matrizes, montadas em prensas de compressão, especialmente fabricadas 
para essa finalidade e, então, é aplicado sobre ele pressões determinadas, de acordo com o 
tipo de pó utilizado e com as características finais das peças sinterizadas. A figura abaixo2 
representa esquematicamente o processo de compactação de pós metálicos. 
 
 
 
 
2 Chiaverini (1986). 
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A 
compactação é 
realizada através das 
matrizes de 
compactação, cujos 
componentes são 
mostrados na figura(1). 
 
 
 
Exemplo de prensa de compactação 
encontrado nas indústrias3. 
 
 
 
22.2. Sinterização 
 
A sinterização é a etapa de consolidação final da peça. A sinterização consiste no 
aquecimento das peças comprimidas. Certas peças, como por exemplo, as de metal duro, 
sofrem uma pré-sinterização, e após serem usinadas, são submetidas a sinterização final. Os 
fornos de sinterização são a gás, elétrico por resistência ou elétrico por indução. 
Na sinterização, são utilizadas atmosferas protetoras, que podem ser de hidrogênio, 
amônia dissociada, gás endotérmico, gás exotérmico ou gás de gasogênio. O fenômeno da 
sinterização se baseia na ligação atômica entre superfícies de partículas vizinhas. A figura(2) 
mostra um forno contínuo utilizado na sinterização. 
 
 
3 http://www.tavala.com.br/commerx 
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A sinterização pode ser feita em presença de um fase líquida. Isso ocorre quando, é 
levada a efeito numa temperatura superior ao ponto de fusão de um dos seus componentes 
(geralmente o componente com menor ponto de fusão e maior quantidade). Um exemplo de 
aplicação desse processo é a fabricação de buchas autolubricantes de bronze. 
A figura abaixo(1) ilustra esquematicamente todo o processo de metalurgia do pó. 
 
 
 
Pela figura, observa-se que após o processo de sinterização, a peça pode, ainda, 
passar por processos de recompressão, tratamentos térmicos e usinagens complementares. A 
recompressão somente é necessária quando se deseja tolerâncias apertadas ou rugosidade 
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precisa. As pastilhas de metal duro nunca são recomprimidas. Caso haja deformação, essas 
são lapidadas ou retificadas. 
As peças sinterizadas podem ser tratadas termicamente da mesma maneira que as 
obtidas por processos tradicionais. Tratamentos térmicos como a cementação e a nitretação, 
que conferem apenas dureza superficial, podem, devido a difusão dos gases pelos poros da 
peça, acabarem endurecendo toda a peça. 
 
22.3. Algumas aplicações da metalurgia do pó. 
 
Os aços elétricos são os materiais magnéticos utilizados em maior volume no país e no 
mundo. O Brasil produz anualmente 335.000 toneladas de aços para fins elétricos, utilizados 
em transformadores, motores, geradores, reatores de iluminação, medidores de energia e 
outras aplicações. O rendimento energético dessas máquinas elétricas está diretamente 
associado à energia dissipada nas chapas de aço que compõem o seu núcleo. Assim, o 
esforço tecnológico na direção de reduzir essa energia dissipada repercute diretamente na 
conservação de energia no país. Estima-se que 50% do consumo de energia elétrica do país 
seja consumo industrial, e desses 50%, metade é consumida no acionamento de motores 
elétricos. Assim, o rendimento energético dos motores elétricos tem impacto muito forte no 
consumo nacional, assunto que cresceu de importância com a situação limite a que estamos 
chegando na oferta de energia elétrica. 
 Mais de um terço da produção anual de aço no Brasil refere-se ao material de mais baixo 
custo disponível, cujas perdas magnéticas são grandes. São materiais utilizados em 
eletrodomésticos de utilização descontínua, por pouco tempo (liquidificadores, batedeiras, etc.) 
onde o consumo energético não é critério de seleção. Já os motores de ventiladores e 
refrigeradores tem funcionamento por tempo prolongado, exigindo materiais de melhor 
desempenho. No topo da pirâmide estão os transformadores de potência, por onde passam 
toda a energia elétrica do país. As figuras4 seguintes mostram algumas aplicações da 
metalurgia do pó, largamente utilizadas nas indústrias. 
 
 
Transformadores de força:4 http://www.ipt.br/dimet 
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Motores elétricos: 
 
 
 
 
Através de atomização a gás 
inerte é possível a obtenção de pós 
com partículas arredondadas 
suficientemente finas para serem 
utilizadas em moldagem de pós por 
injeção ou mesmo mais grosseiras, 
compatíveis com a produção de silício 
químico, ou mesmo ímãs 
aglomerados. A grande vantagem da 
atomização, comparada com outros 
processos (via química), é a 
possibilidade de produzir pós pré-
ligados, como por exemplo, aço 
inoxidável, ligas de níquel, ligas de 
prata, ligas de terras-raras, etc. A 
figura(3) mostra um atomizador a gás 
inerte.