Paixão por metal duro
Do minério ao produto acabado
Descubra toda a cadeia de processos para a fabricação de produtos de metal duro.
A CERATIZIT é um dos poucos fabricantes de metal duro que gerenciam sozinhos toda a cadeia de processos: da extração de minerais à preparação de pó, do blank à peça semiacabada e ao produto pronto para uso. Isso significa que você receberá a qualidade suprema consistentemente em que pode confiar.
Produção de metal duro
O processo de fabricação do metal duro tem um efeito notável na qualidade do produto final. O metal duro só pode ser produzido pela metalurgia do pó. Nas várias etapas do procedimento, todos os riscos de impurezas devem ser cuidadosamente eliminados. O metal duro garante longa vida útil da ferramenta e o alto nível de qualidade na fabricação é absolutamente necessário para garantir uma qualidade consistente e homogênea do metal duro, o que, consequentemente, resulta em uma vida útil previsível.
Quais são as matérias-primas para a produção de metal duro e componentes de metal duro?
O minério de tungstênio, obtido na mineração, forma a base para a produção de metal duro e a fabricação de ferramentas de metal duro de alta qualidade. Cerca de 4 kg de scheelita ou volframita são obtidos a partir de 2.000 kg de minério de tungstênio, resultando em 2,55 kg de metal de tungstênio. Por meio de processos químicos e físicos, a volframita e a scheelita se transformam em paratungstato de amônio (APT). A altas temperaturas, o APT se decompõe conforme a reação de calcinação, tornando-se óxido de tungstênio (a amônia é removida). O óxido de tungstênio é reduzido a pó metálico de tungstênio em alta temperatura em uma atmosfera de hidrogênio. Adicionando carbono, o pó de metal de tungstênio se transforma em carboneto de tungstênio sob a ação do calor. O carboneto de tungstênio triturado é então cuidadosamente misturado com os metais ligantes (cobalto, níquel ou ferro) por moagem a úmido, de modo que se torna uma suspensão homogênea. Para máxima resistência ao desgaste e com base na classe de metal duro resultante, diferentes quantidades de cobalto são adicionadas ao carboneto de tungstênio na faixa nano-cristalina (<0,2 μm).
Produção de pó
O processo de fabricação do carboneto de tungstênio começa com a mineração do minério de tungstênio. Nas primeiras etapas de separação e processamento, é produzido um produto cristalizado muito puro, o paratungstato de amônio (APT). O recozimento no vácuo resulta no óxido de tungstênio azul W2O5, o recozimento no ar produz o óxido de tungstênio amarelo esverdeado WO3. A temperaturas que variam entre 800 e 1000 °C, o óxido de tungstênio é reduzido a pó de tungstênio puro. Para isso, o pó de tungstênio é misturado com fuligem ou grafite, aquecendo a mistura até uma temperatura entre 1500 e 2000 °C. O pó a ser usado posteriormente consiste em vários pós de metal duro, metais ligantes e acessórios de prensagem, bem como outros aditivos que podem ser moídos a úmido até o tamanho de grão desejado em diferentes períodos de tempo. Posteriormente, eles são granulados por meio de secagem por pulverização.
Conformação do compacto verde
Quatro procedimentos de prensagem diferentes podem ser usados para formar a mistura granulada:
- Prensagem de matriz: na prensagem direta, uma ferramenta de prensagem é usada para prensar o pó em sua forma final.
- Prensagem por extrusão: este procedimento é aplicado para produzir peças como barras ou hastes. O pó plastificado é pressionado através de uma matriz e depois cortado.
- Moldagem por injeção de pó: na moldagem por injeção de pó de metal, a pasta de metal duro é formada em uma máquina de moldagem por injeção.
- Prensagem isostática a frio (prensagem dry bag e wet bag): neste procedimento, tubos de borracha em gaiolas de esferas de aço são preenchidos com o pó e posteriormente montados na prensa isostática a frio, que converte o pó em blanks de perfil áspero. O processo de perfilamento seguinte fornece a forma final.
Perfilamento do pré-formado
Usinagem de compactos verdes
O produto prensado é processado novamente antes da sinterização. A usinagem mecânica envolve procedimentos convencionais como fresamento, corte, furação ou torneamento.
Sinterização - densificação do compacto verde em um blank de metal duro
O processo de sinterização determina as propriedades reais da classe de metal duro resultante. No processo de sinterização, o tratamento térmico em torno de 1.500 °C converte o compacto verde em um corpo de metal duro homogêneo e denso. O volume do compacto verde é reduzido em até 50%, dependendo da classe de metal duro. Isso significa que é necessário muito know-how para a produção dos blanks, para que os produtos finais tenham as dimensões corretas. Os especialistas em metal duro da CERATIZIT têm várias décadas de experiência em calcular a redução exata no processo de sinterização, garantindo alta qualidade do produto final.
Tempo de sinterização: aproximadamente 24 horas
Pressão: até 100 bar
Temperatura de sinterização: 1.400 °C – 1.600 °C
Acabamento dos blanks de metal duro
A usinagem do metal duro tem um impacto decisivo nas propriedades e características das ferramentas acabadas. A precisão qualitativa dos estágios de usinagem individuais faz uma diferença real na vida útil da ferramenta. Os seguintes métodos de usinagem podem ser usados para o metal duro:
- Retífica
- Polimento
- Erosão
- Afiação
- Preparação da aresta
- Jateamento abrasivo
- Revestimento galvânico
- Pré-estanhado
Retífica
Afundamento EDM