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As etapas básicas da metalurgia do pó estão ilustradas no fluxograma da figura 2.

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Figura 2: Fluxograma metalurgia do pó.

Fonte: MOURA e CORRÊA apud ZANATTA, 2015

As matérias-primas na metalurgia do pó são pós metálicos e não metálicos, onde suas características tecnológicas influenciam não só no comportamento do pó durante o seu processamento, mas também nas qualidades finais do produto. As principais formas de obtenção da matéria prima são divididas em processos mecânicos e químicos, sendo que sua escolha depende do conjunto de propriedades do material e das características que se quer para o pó. Dentre os métodos existentes, CHIAVERINI (2014) descreve de forma superficial os principais processos de fabricação que são: Moagem, Atomização, Condensação, Decomposição Térmica, Redução e Eletrólise.

Dentre os métodos citados acima, destacamos a atomização devido a ser o processo mais utilizado na indústria e por produzir uma maior quantidade de pós. Além disso, é através desse processo que se produz os principais pós utilizados na metalurgia do pó tais como ferro, aço, estanho, chumbo e outros. Segundo (POLA, 1994), o processo consiste, basicamente, em vazar o metal líquido através de um orifício cerâmico e desintegrar a corrente líquida formada através de um jato de ar comprimido, gás inerte ou vapor. A partir disso, originam-se pequenas gotas de metal que se solidificam rapidamente, adquirindo diversos tamanhos granulométricos e geometrias, conforme ilustrado na figura 3.

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Figura 3: Forma geométrica das partículas mais comuns.

Fonte: MORO, 2007.

Após a obtenção da matéria prima o processo segue para a mistura que tem como objetivo combinar diversos pós de natureza diferente, assegurando lotes de pós uniformes e produzir lotes com características específicas de distribuição e tamanho de partícula. O equipamento utilizado nesse processo é o moinho de esferas convencional, ilustrado na figura 4, que consiste de um tambor rotativo horizontal ou em forma de cone parcialmente preenchido com esferas de aço.

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Figura 4: Moinho de esferas convencionais.

Fonte: MORO, 2007.

Em seguida, inicia-se o processo de conformação do pó, considerada como a primeira das operações básicas da metalurgia do pó (POLA, 1994). Ainda segundo o autor, as principais funções desta operação são a conformação do pó no formato desejado, conferir dimensões previamente especificadas; atingir o nível e o tipo de porosidade desejada e conferir resistência mecânica suficiente para permitir manuseio posterior. Nesse sentido, para atender as funções acima a conformação pode ser feita de tanto por compactação como sem compactação. A primeira consiste em colocar o pó em cavidades de matrizes montadas em prensas de compressão onde é comprimido a pressões determinadas, de acordo com o tipo de pó usado. As etapas de compactação são relativamente simples consistindo no enchimento da cavidade da matriz com o pó, a aplicação da pressão através de prensas hidráulicas ou mecânicas e, por fim, a retirada do material. O processo de compactação pode ser classificado ainda como simples ação, onde apenas a punção superior aplica a pressão no pó metálico, ou dupla ação onde tanto a punção superior quanto a inferior aplicam a pressão. A figura 5 mostra o esquema da compressão simples e dupla.

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Simples Dupla

Figura 5: Esquema de compressão simples e dupla.

Fonte: Google Images.

Além do método de compactação descrito acima, existe ainda outros métodos como a compressão isostática em receptáculos flexíveis podendo ser tanto a quente quanto a frio, compressão por laminação de pós para a conformação de chapas e tiras e extrusão.

Após a compactação, o processo segue para a sinterização que, segundo CHIAVERINI (2014), consiste no aquecimento das peças comprimidas a temperaturas específicas, sempre abaixo do ponto de fusão do metal-base da mistura, em condições controladas de temperatura, velocidade de aquecimento e resfriamento, o tempo de permanência e a atmosfera em contato com a peça.

Geralmente, a sinterização é feita em fornos contínuos a gás ou elétricos por resistência ou por indução, caracterizados por três zonas de operação: pré-aquecimento, manutenção da temperatura e resfriamento, conforme ilustrado na figura 6.

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Figura 6: Tipo comum de forno de sinterização empregado em metalurgia do pó.

Fonte: CHIAVERINI, 2014.

Durante o processo de sinterização, o ambiente deve ser adequado para evitar a ocorrência de fenômenos indesejados como formação de bolhas, impurezas na mistura e outras. Para isso, utilizam-se as chamadas atmosferas protetoras que podem ser compostas de hidrogênio, amônia dissociada, gás endotérmico, gás exotérmico e gás de gasogênio. Essa proteção, segundo CHIAVERINI (1994), evita ou minimiza qualquer reação química entre com compactado e o meio ambiente, remove impurezas presentes na superfície e fornecer um ou mais elementos químicos para ligarem-se ao metal compactado.

A sinterização nem sempre é a última parte do processo de produção de peças através da metalurgia do pó. Dependendo do material a ser fabricado, algumas operações complementares são aplicadas para conferir melhor acabamento, maior precisão dimensional às peças, melhor densidade, dureza e outros. MORO (2007) destaca a calibragem, recompressão, tratamento térmico, usinagem, infiltração e impregnação.

Com base nas etapas do processo de fabricação da metalurgia do pó, a MS metalurgia, através do engenheiro recém-contratado, passou a contar com mais um item na gama de produtos ofertados no mercado, os filtros sinterizados.

Estes filtros são utilizados, sobretudo, na filtragem de líquidos e gases, sendo as peças na forma de discos, buchas retas ou cônicas, com flange ou sem flange e outros formatos. Esse processo de filtragem separa os sólidos contaminantes