O que é o Processo de Moldagem por Compressão de Pó?

A moldagem por compressão de pó é um processo de fabricação utilizado para produzir peças a partir de pós metálicos ou cerâmicos. Comparado com o processo de moldagem por injeção cerâmica-CIM e moldagem por injeção metálica-MIM, envolve a compactação de materiais em pó em uma forma desejada aplicando pressão, produzindo peças metálicas ou cerâmicas a um custo menor e com menor complexidade.

Materiais

Os materiais mais comuns utilizados são pós metálicos como ferro, aço, alumínio, cobre, níquel e suas ligas. Vários graus de pós de aço inoxidável também são comumente usados. Pós de óxidos metálicos como alumina, zircônia, ferritas e cerâmicas não óxidas como carbeto de silício e nitreto de silício são comprimidos para cerâmicas. O tamanho e a distribuição das partículas do pó são controlados cuidadosamente com base nas propriedades finais da peça necessárias.

Ferramentas de Molde

A ferramentaria do molde consiste em uma cavidade do molde feita de aço-ferramenta altamente endurecido ou carbeto de tungstênio. Os punções ou êmbolos superior e inferior aplicam uma força compressiva no pó. Para alta produção, são usados moldes multicavidade. A superfície do molde é polida até um acabamento fino para conferir superfícies lisas nas peças compactadas.

Sistemas de Ligante

Materiais ligantes são adicionados aos pós metálicos ou cerâmicos para auxiliar na moldagem. Os ligantes fornecem lubrificidade para o fluxo do pó e resistência verde nas peças compactadas para manuseio antes da sinterização. Ligantes típicos são cera, polímeros termoplásticos e outros agentes orgânicos adicionados até 5% em volume.

Processo

A cavidade do molde é primeiro preenchida com a mistura de pó usando um alimentador de reologia controlada. Os pós são então compactados entre os punções a pressões de 100-300 MPa. Pode ser feito à temperatura ambiente ou com calor aplicado. A pressão, temperatura e tempo são otimizados para alcançar altas densidades no compacto, geralmente acima de 7,0 g/cc para metais. A peça verde é então ejetada e sinterizada.

Sinterização

Após a remoção do ligante, as peças verdes são sinterizadas a temperaturas próximas ao ponto de fusão para fundir as partículas por difusão atômica e densificar até a densidade total. Para aços, a sinterização é feita a 1120-1350°C em hidrogênio. Cerâmicas como alumina e zircônia são sinterizadas entre 1500-1800°C. A peça final também pode passar por processos secundários como cunhagem, tratamento térmico, usinagem e acabamento superficial.

Aplicações

A moldagem por compressão de pó é ideal para produzir pequenas peças metálicas e cerâmicas complexas como engrenagens, buchas, ímãs, pastilhas de ferramentas de corte, terminais, válvulas, contatos e componentes refratários. A fabricação de componentes automotivos e eletrônicos são exemplos significativos. O processo também permite a fabricação de peças porosas como filtros e pavios.

Vantagens

- Altas taxas de produção e baixo custo por peça.

- Capacidade de forma líquida ou quase líquida.

- Excelentes tolerâncias dimensionais e acabamentos superficiais.

- Vários metais, ligas e materiais cerâmicos podem ser moldados.

- O tratamento térmico pode melhorar as propriedades das peças metálicas moldadas.

- Componentes porosos possíveis por sinterização incompleta.

Limitações

- O tamanho da peça é tipicamente restrito de alguns gramas a 0,5 kg.

- As relações de aspecto não podem ser muito altas, ao contrário da prensagem a seco.

- Microestruturas finas são mais difíceis de alcançar em comparação com a fundição.

- Usinagem secundária pode ser necessária para alta precisão.

- A sinterização pode causar distorção de forma e defeitos.

- Menor complexidade da peça em comparação com o processo MIM/CIM

A moldagem por compressão de pó é um processo eficiente e preciso de conformação de metais e cerâmicas adequado para produzir peças pequenas, intrincadas e de alta qualidade a um custo relativamente baixo, tornando-o ideal para aplicações de produção em massa.

Por que a Neway para Moldagem por Compressão

Com mais de 30 anos de experiência, a Neway dominou a arte da moldagem por compressão de pó. Nossa expertise na criação de peças metálicas e cerâmicas intrincadas através deste processo especializado é incomparável. Otimizando cada etapa, desde pós precisamente misturados até prensas de compressão controladas por computador e fornos de sinterização de última geração, produzimos componentes com precisão e repetibilidade infalíveis. Aproveite nosso know-how e capacidades abrangentes experimentando a Neway em 2023 - novos clientes recebem 20% de desconto em seu primeiro pedido!