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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.

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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).

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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.

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    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.
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    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

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Saiba mais sobre o metal duro

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

 

Afundamento EDM

Retífica