Fabricação de uma matriz extrusora para a prensagem de pó para produção de amostras destinadas à sinterização.

Abstract

A metalurgia do pó é um processo de fabricação amplamente utilizado na indústria devido a sua economia e capacidade de processar materiais de maneira que outros métodos não conseguem. A distribuição de pressões durante a etapa de compactação desse processo influência fortemente as características da peça produzida. Este trabalho teve o intuito de produzir uma matriz de compactação extrusora para produzir amostras de pó compactado para estudos futuros. O projeto da matriz baseou-se no dimensionamento dos seus elementos a partir da carga aplicada sobre o pó, da redução no volume do material após a compactação e de simulações de deformação em um software. A matriz é composta por 6 partes (peças), que são dois punções, duas estruturas guia de punção, um porta amostras e um base, organizadas em duas configurações utilizando 4 peças. A composição de 4 partes em cada configuração permitiu a utilização do elemento denominado porta amostras, o qual foi criado com o propósito de formar as amostras e facilitar sua ejeção. Ainda, um mecanismo foi desenvolvido para separar as partes da matriz após as compactações caso necessário. A fabricação da matriz foi feita em aço 1045 e utilizou o processo de torneamento. As compactações utilizaram uma carga de 100 MPa aplicada durante um minuto, utilizando três métodos diferentes de aplicação de pressão sobre o pó. O primeiro método proporcionará apenas compactação unidirecional ao pó, o segundo apenas compactação em uma parcela e compactação e extrusão nas outras parcelas, e o terceiro proporcionará compactação e extrusão para todo o pó depositado na matriz. No decorrer da utilização da matriz, o mecanismo de separação foi necessário em alguns casos para desacoplar as partes (peças) e este se mostrou eficiente. A matriz foi capaz de produzir amostras bem compactadas e coesas e foram guardadas uma amostra produzida em cada método. As amostras não apresentaram grandes diferenças visuais com exceção da amostra do terceiro método que mostrou uma fratura não homogênea na região entre o corpo e o porta amostras. Após a realização das compactações a matriz apresentou desgastes visíveis, o que indicou que o aço 1045 sem tratamento térmico não possui dureza o suficiente para proporcionar uma vida útil longa para essa matriz.