Ref.: MmePr23-001
Apresentador: Eugenio José Zoqui
Autores (Instituição): Zoqui, E.J.(Universidade Estadual de Campinas);
Resumo:
A indústria de injeção sob pressão utiliza basicamente ligas Alumínio-Silício, (em geral hipoeutéticas), com teores de ferro entre 1.3 e 2.0 wt%. Estes teores de Fe são importantes para que se tenha uma diminuição do fenômeno de soldering, que nada mais é do que a reação da liga no estado líquido com a matriz. Na realidade a combinação do soldering, da cavitação causada pela elevada turbulência do líquido injetado na matriz e o fenômeno de fadiga térmica, devido aos ciclos de aquecimento e resfriamento, são as principais causas de desgaste da matriz. Ademais, a alta turbulência no preenchimento ainda gera peças com 2 a 3 % de porosidade. Busca-se demonstrar que processamento de ligas metálicas no estado semissólido, SSM ou S2P, pode ser uma solução para estes quatro problemas. Este tipo de processamento, nada mais é do que conformação de materiais metálicos no estado pastoso para se obter peças estruturais com geometria complexa e isentos de defeitos. Este tipo de tecnologia tem sido aplicado especialmente para ligas de Alumínio, Magnésio e Zinco com composições químicas normalmente utilizadas na indústria de fundição. Dentre os principais processos destacam-se a Reofundição e a Tixoconformação. Enquanto a Tixoconformação implica na fusão parcial de uma liga metálica, a Reofundição implica na solidificação parcial e controlada. Ambas as rotas buscam produzir uma mistura de sólido particulado, com pequena dimensão e com formato esférico, imerso em líquido. Esta mistura possui características distintas do material no estado líquido ou sólido. Na realidade esta pasta se comporta como um líquido viscoso, possui altíssima tensão superficial e apresenta fluidez que pode ser comparada ao mel ou à argila. Esta massa semissólida é então conformada em prensas horizontais e verticais para se obter uma peça estrutural, como as obtidas pela injeção sob pressão. Para que uma dada liga metálica possa processada no estado semissólido são necessárias determinadas características. Primeiramente é necessário que ela apresente uma transição sólido líquido que possa ser facilmente controlada, na qual pequenas flutuações na temperatura de processamento não geram grandes alterações na quantidade de sólido presente. A isso dá-se o nome de sensitividade. A liga em avaliação também deve apresentar a partícula sólida formada sem grandes alterações em seu tamanho e morfologia, uma vez que fenômenos de aglomeração e coalescência também podem afetar significativamente o comportamento viscoso. Por último a liga deve apresentar a fluidez de um líquido altamente viscoso, suficiente para que evite a formação de turbulência durante o processamento. A despeito de ter surgido há 50 anos a tecnologia SSM ainda é desconhecida da indústria brasileira. Muitos são os processos e técnicas existentes e não há consenso sobre a melhor estratégia produtiva. Busca-se, portanto, uma oportunidade para demonstrar as reais potencialidades deste tipo de tecnologia.