Aula 02 - Matalurgia do Pó

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Metalurgia do Pó 
HISTÓRICO: 
 3000 AC - Egito – Armas de aglomerado de 
pó de Ferro 
 300 DC - Índia - Coluna de 6,5 t de pó de 
Ferro reduzido 
 1800’s - Consolidação do pó de Platina por 
trabalho a quente - Rússia e Inglaterra 
 1905 - Filamentos de Carbono 
 1910 - Filamentos de Tungstênio 
 1930’s - Bronze poroso, Prata/Grafite e 
Carbetos 
 1940’s - Ligas de Tungstênio, Ferro e metais 
refratários 
Metalurgia do Pó 
O MERCADO DA METALURGIA DO PÓ 
 Ligas de Ferro com grande precisão e elevada 
qualidade estrutural 
 Materiais de difícil processamento, com alta 
densidade e microestrutura uniforme 
 Materiais com elevado ponto de fusão 
 Ligas especiais de materiais compostos 
 Materiais com forma ou ingredientes pouco 
comuns 
 Materiais porosos 
Metalurgia do Pó 
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CONSUMO DE ENERGIA DOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
Metalurgia do Pó 
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PROCESSO DE FABRICAÇÃO 
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Processos de fabricação de pós metálicos 
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Matérias primas: pós 
metálicos - Pós 
atomizados em gás 
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Processo de mistura: misturadores convencionais. 
MOINHO 
DE 
BOLAS 
“V” BICÔNICO 
Metalurgia do Pó 
Processo de mistura: moagem de alta energia. 
O princípio básico da moagem de alta energia consiste em 
sucessivos processos de deformação, soldagem e fratura 
que acontecem sempre que um determinado número de 
partículas de pó se situam entre duas bolas durante uma 
colisão. 
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Processo de mistura: moagem de alta energia. 
O processo de moagem de alta energia ocorre quando se 
utiliza moinhos de bola de alta energia. 
 
 
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Processo de mistura: moagem de alta energia. 
Moinho de bolas tipo atritor vertical 
 
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Processo de mistura 
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MATÉRIAS PRIMAS MISTURA COMPACTAÇÃO 
ISOSTÁTICA UNIAXIAL 
A FRIO A QUENTE A FRIO A QUENTE 
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COMPACTAÇÃO 
 É necessário a adição de lubrificantes orgânicos 
para a etapa de compactação uniaxial ou biaxial, 
para proteger o molde contra o desgaste 
excessivo. 
 Geralmente se utilizam estearatos de zinco ou 
de alumínio ou até mesmo parafina em pó. 
 Os lubrificantes devem ser eliminados durante o 
aquecimento na sinterização, antes que se inicie 
o processo de eliminação de poros. 
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Entre 400 e 800oC o 
lubrificante orgânico é 
eliminado através da 
porosidade 
interconectada. 
COMPACTAÇÃO 
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SINTERIZAÇÃO 
 
 A sinterização é um processo no qual pós, uma vez 
compactados, recebem tratamento térmico, no qual a 
temperatura de processamento é sempre menor que a sua 
temperatura de fusão. 
 
 Durante o processo ocorrem várias reações no estado 
sólido do elemento, que são ativadas termicamente. 
 
 Este processo cria uma alteração na estrutura 
microscópica do elemento base, cuja finalidade é obter 
uma peça sólida coerente. 
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REAÇÕES PRELIMINARES 
 
• Secagem 
• Vaporização de água combinada 
• Decomposição de materiais orgânicos 
• Pirólise (termólise) de aditivos orgânicos 
• Mudanças no estado de oxidação de íons 
• Calcinação de carbonatos, sulfatos 
 
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VANTAGENS : 
 
• Facilidade de automação do processo 
• Produtividade elevada: Processo 
adequado para grandes lotes 
• Precisão e repetitividade 
• Máximo aproveitamento de material 
• Eliminação de operações de usinagem 
• Permite formas complexas, bom 
acabamento superficial e tolerâncias 
estreitas 
• Pureza dos produtos obtidos, e 
controle preciso da composição 
química 
LIMITAÇÕES : 
 
• Geometria da peça deve 
permitir extração 
• Custo de ferramental é elevado 
• Tamanho da peça, em função 
da capacidade de compactação 
(força envolvida) 
• Eventuais defeitos não podem 
ser corrigidos 
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MATERIAL ESTRUTURAL 
Metalurgia do Pó 
COMPONENTES AUTOMOTIVOS 
Metalurgia do Pó 
COMPONENTES DE METAL-DURO 
SEMI-ACABADOS ACABADOS 
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COMPONENTES DE METAL-DURO: 
 FERRAMENTAS DE USINAGEM 
Metalurgia do Pó 
COMPONENTES DE METAIS PESADOS 
ANTI-VIBRAÇÃO PROTEÇÃO RADIOATIVA 
CONTATOS ELÉTRICOS CONTRAPESOS 
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MATERIAIS POROSOS: AUTO-
LUBRIFICANTES 
Metalurgia do Pó 
MATERIAIS POROSOS: MEIOS 
FILTRANTES 
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COMPONENTES CERÂMICOS 
Metalurgia do Pó 
COMPONENTES CERÂMICOS ABRASIVOS 
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COMPONENTES MAGNÉTICOS 
Metalurgia do Pó 
MATERIAIS RESISTENTES AO ATRITO 
Metalurgia do Pó 
CONTATOS ELÉTRICOS 
Metalurgia do Pó 
EXERCÍCIOS 
 
1 – De quando datam os primeiros registros da utilização de materiais 
sinterizados? 
2 – Cite os principais produtos industrializados pelo processo de sinterização. 
3 – Descreva sucintamente o que acontece com os pós, no processo de 
sinterização. 
4 – Defina a consolidação do agregado. 
5 – Cite os diferentes tipos de sinterização. 
6 – Quais são as etapas básicas do processo de produção pela metalurgia do pó? 
7 – Para que serve o método de atomização? 
8 – Descreva o funcionamento do método de moagem.