Tudo sobre Processamento de Metais

Publicado por Materiais Júnior em julho 2, 2021julho 2, 2021

Sempre quando nos deparamos com materiais metálicos, vem à nossa mente, mas como ocorre o processamento de metais? Desde uma lata de refrigerante, passando por canaletas e até mesmo o motor de um carro. 

Os metais apresentam uma imensa versatilidade de processamentos e conformações. A rota pela qual esse será processado vai depender da composição do material, da aplicação na qual ele será utilizado, o custo desse processamento e até mesmo as propriedades esperadas na determinada aplicação.

Devemos ressaltar que cada tipo de processamento de metais e conformação vai gerar diferentes propriedades no material, o que pode potencializar as propriedades desejadas ou restringi-las.

Principais rotas

Desde o início da humanidade, quando o ser humano começou a controlar e manusear os metais atribuindo cada vez mais tecnologia e redução de custo nos processos.

O processamento mais antigo que temos conhecimento são as técnicas de forjamento, que consiste na conformação do metal, por meio de “golpes” realizados no metal (à quente ou a frio). Essa técnica é utilizada a milênios pela humanidade, desde a fabricação de armas brancas afiadas durante as grandes guerras até a revolução industrial que trouxe tecnologia para essa rota, automatizando os processos e aumentando a eficiência e segurança do processo. Atualmente a técnica é utilizada para a fabricação de eixos de carro, virabrequins, alavancas ou até mesmo peças menores como pregos, parafusos e porcas.

Outro processamento muito utilizado são as técnicas de fundição, que consiste no vazamento de metal líquido para dentro de um molde, podendo esse ser de areia verde, moldes permanentes, sob pressão e até mesmo centrífuga. Dependendo da rota utilizada o acabamento superficial da peça pode ser mínimo, o que facilita e deixa o processo ainda mais fluído. A fundição é largamente utilizada para ligas de alumínio e principalmente para dispositivos utilizados no setor automotivo. 

A laminação é uma rota muito utilizada e baseia-se na redução da espessura de um tarugo, chapa ou barras através da passagem desses materiais por uma série  de rolos seguidos. Esse tipo de técnica pode ser realizada através do material aquecido ou a temperatura ambiente, dependendo do uso final do material, na laminação a frio, os grãos do metal tendem a ficar deformados no sentido do processamento, já quando conformada a quente os grãos do metal tendem a recristalizar alterando assim a propriedades do material. O que temos que levar em consideração da laminação é que muitas vezes é um processo em que o material sai semimanufaturado, sendo levado para outras indústrias de processamento antes de chegar no consumidor final.

No caso das latas de bebida, o processamento realizado é a estampagem que consiste em fixar uma chapa de alumínio e a mesma ser pressionada por um punção para dentro de uma matriz, conformando assim o material no formato desejado. Esse tipo de processamento é utilizado em metais dúcteis, como as ligas de Al da série 1xxx e 3xxx. 

Para a produção de tubos, barras ou alguns tipos de perfis, utiliza-se muito a extrusão que consiste na passagem forçada de um tarugo por uma matriz, atribuindo assim o formato imposto pela matriz no metal, muito utilizado também em ligas dúcteis. O que difere a extrusão da trefilação é que neste último o metal é puxado através da matriz  e não forçada a sua passagem, produzindo arames, fios ou até mesmo barras.

A usinagem consiste em um processo de corte do metal, que pode servir apenas para dar acabamento para a peça ou até mesmo conforma-la como um todo. O interessante da usinagem é considerar o tipo de liga utilizada e como ela responde ao processo, por exemplo, ligas de alumínio envelhecidas termicamente produzem cavacos menores durante o processo, o que diminui a perda de material. Esse processo é amplamente utilizado em ligas de titânio, como Ti-6Al-4V (ASTM 136),empregada para a produção de implantes.

Pontos a serem considerados

Umas das questões mais importantes em relação aos tipos de processamentos de metais é como ressignificar a matéria-prima perdida durante essa etapa, por exemplo, como ressignificar os cavacos perdidos durante a usinagem realizada para dar acabamento às peças e até mesmo como reciclar materiais metálicos e retorná-los para a cadeia produtiva, como é feito com as latas de alumínio.

O fato é que devemos sempre nos atentar às propriedades finais que o produto necessita ter, para assim, definir o tipo de processamento e a composição da liga. Sempre avaliando os custos relativos a isso tudo e a eficiência que o processamento tem para aquele determinado tipo de material. Com tecnologia e estudos atribuídos os processos se tornam cada vez mais automatizados, sustentáveis e rentáveis

Quer saber como seu produto pode ser impulsionado pela Engenharia de Materiais? Entre em contato conosco e faça um diagnóstico!