Justifique o emprego dos seguintes processos: (b) prensagem uniaxial a quente
Passo 1
O enunciado pede para justificarmos o emprego da prensagem uniaxial a quente, um processo da metalurgia do pó em que se combina pressão uniaxial e temperatura elevada dentro de uma matriz (die). Para resolver, vamos definir em que consiste o método e identificar seus benefícios principais em termos de densificação, microestrutura e propriedades finais do componente.
Passo 2
Na prensagem uniaxial a quente aplica-se um punção que exerce carga vertical sobre o pó metálico já aquecido (normalmente a temperaturas próximas ou superiores ao ponto de sinterização). Esse aquecimento simultâneo promove ativação de difusão e redução da resistência à deformação do pó, permitindo que as partículas se coalesçam mais facilmente sob pressões moderadas.
Passo 3
Os benefícios decorrentes desse acoplamento pressão-temperatura são:
- densificação mais homogênea e elevada (densidade relativa típica
), pois a difusão sob calor preenche vazios internos; - menores tensões de prensagem necessárias, reduzindo desgaste de matrizes e punções;
- microestrutura fina e uniforme, com recristalização controlada que melhora propriedades mecânicas (resistência e tenacidade);
- menor incidência de defeitos como trincas ou poros abertos, uma vez que o material flui melhor no estado quente.
Passo 4
Em comparação à prensagem a frio seguida de sinterização separada, a prensa uniaxial a quente integra sinterização e conformação num único passo, diminuindo tempo de ciclo e etapas de manuseio. Ela é indicada para metais refratários, hard metals (ex.: tungstênio-cobalto) e superfícies de liga que exigem alta densidade e tolerâncias dimensionais apertadas.
Resposta
A prensagem uniaxial a quente é empregada quando se deseja alcançar elevada densificação e microestrutura uniforme em peças de metalurgia de pós, reduzindo pressão e etapas de processamento e obtendo propriedades mecânicas superiores em materiais de difícil conformação.