Peças metálicas fabricadas por meio da Metalurgia do Pó devem passar obrigatoriamente por duas etapas de fabricação: a compactação, em que o pó é conformado, e a sinterização, quando ocorre a união das partículas do pó. Existem várias maneiras de se conformar o pó, cada uma com suas particularidades, vantagens e desvantagens. É importante notar que raramente estes processos competem entre si, ou seja, para cada formato de peça, tamanho ou material existe um processo mais adequado de conformação do pó.
1- Compactação Uniaxial
É o processo mais indicado para produção de grandes lotes aliado a uma alta precisão dimensional e baixo custo. Utiliza-se uma prensa onde é montado um ferramental rígido, geralmente composto por matriz e punções. A densificação por compactação simples pode chegar a 92% da densidade teórica do material ou até 95% quando são utilizados processos especiais, tais como a compactação a morno ou dupla compactação e dupla sinterização (2P2S ou DPDS). Caso passe pela etapa de forjamento a quente, o material poderá chegar a 100% de densificação e obter propriedades superiores ao do forjado convencional. O peso das peças varia de 1 grama a 4 kg e a produtividade é de 800 a 2.000 unidades por hora. Após a compactação as peças já podem seguir diretamente para etapa de sinterização, cujo ciclo varia de 3 a 5 horas.
2- MIM – Metal Injection Molding
É adequado à produção de grandes lotes de peças com formatos complexos. A matéria- prima, chamada de feedstock, é composta por uma massa polimérica e por partículas de pó metálico. Esta massa é conformada como em um processo de injeção plástica, o que permite a obtenção de peças com formatos complexos e densidade entre 95 e 99% após sinterização. Antes da sinterização, porém, deve ser realizada a etapa de extração do ligante por intermédio de um processo termoquímico. O peso típico das peças varia entre 1 a 100 gramas, porém peças maiores também podem ser obtidas. A maior restrição refere-se à parede da peça, que não pode ser muito espessa devido à dificuldade de extração do ligante.
3- Compactação Isostática
Voltada à produção de pequenos lotes de peças com dimensões maiores. Possui baixa precisão dimensional e geralmente a peça deve passar por processos posteriores de conformação, tais como usinagem e retífica. Geralmente é utilizada para obtenção de blanks de materiais com alto desempenho, tais como metal duro ou aços ferramenta, e também na fabricação de componentes de alto desempenho, tais como rotores de turbina e trem de pouso aeronáuticos. Consiste na colocação do pó metálico em recipientes flexíveis que são posteriormente compactados quando submetidos a pressões entre 100 e 500 MPa. A densidade, dependendo da pressão aplicada, pode chegar a 100% de densificação. O processo pode ser feito a frio ou a quente (HIP).
Nas próximas edições falaremos mais sobre cada um destes processos. Além destes, outros processos tais como aspersão, compactação de alta velocidade (HVC), e impressão 3D (processo aditivo), podem ser empregados na Metalurgia do Pó. Mais informações poderão ser obtidas no livro “A Metalurgia do Pó”, encontrado no site www.metalurgiadopo.com.br.
