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O aço e a sinterização de metais: diversidade de pós metálicos satisfaz necessidades da indústria
44 O AÇO E A SINTERIZAÇÃO DE METAIS: DIVERSIDADE DE PÓS METÁLICOS SATISFAZ NECESSIDADES DA INDÚSTRIA
Helena Silva *
* Revista MOLDE
A sinterização de metais começa a ocupar, hoje, lugar de destaque na indústria de moldes. Esta tecnologia está a ser adotada por um número crescente de empresas e, na generalidade dos casos, estas mostram-se satisfeitas com a aposta. Em comparação com os aços convencionais, a diversidade de pós metálicos é menor, mas, ainda assim, responde de forma satisfatória às necessidades.
A oferta de aço em pó para os processos de sinterização corresponde a cerca de 80% das necessidades da indústria. Esta é a convicção de Carlos Marto, da BBE. O responsável adianta que, atualmente, “já existe uma grande variedade de materiais de aço, e não só, para a sinterização de pós metálicos. Esses materiais, ou esses aços em concreto, vão desde aços inox a aços pré-tratados e que têm boas características em termos, por exemplo, de resistência e dureza”. Por isso, salienta, “diria que nesse aspeto estamos bem servidos”.
De qualquer forma, ressalva que a diversidade de aço em pó “não é nada quando comparada com os aços, aos quais estamos habituados, sejam forjados ou laminados”. É que, no caso ‘convencional’, explica, “estamos a falar de centenas, senão de milhares de diferentes tipos de aço, com as mais variadas propriedades”. Em tom de graça, remata que, “no fundo, já existem aços para tudo”.
E essa variedade é, no seu entender, uma enorme vantagem colocada ao serviço das empresas. “Com esta quantidade de escolhas, as empresas têm um leque e uma variedade enorme que lhes permite conseguir uma especialização em alguns tipos de moldes, ou conseguem garantir determinado tipo de características que responde, com precisão, aquilo que o cliente necessita”, acrescenta.
/ / Carlos Marto - BBE
No entanto, as opções para sinterização ainda não chegaram a esse ponto, enfatiza, considerando que “abrangem pouco mais de 80% das necessidades que temos”. Exemplifica, dizendo que “temos vários aços inox, temos outros para trabalho em temperatura, com excelentes características, tanto de resistência mecânica, como pureza e acabamento. Alguns são, de facto, super aços”, defende, concretizando que “os que temos disponíveis garantem uma satisfação ao cliente de 80 a 90%”. Em relação à origem do aço, afirma Carlos Marto, esta mantém a lógica dos fornecedores convencionais. Até porque “os países e as empresas que produzem aços de forma convencional são os que estão mais bem preparados e que, neste momento, são os principais ‘players’ dos pós metálicos”, adianta. Com a evolução e a generalização desta tecnologia, têm surgido, contudo, empresas especializadas na produção deste tipo de pós.
No caso da sua empresa, explica, os aços são de origem europeia porque é aquela que lhe oferece as melhores garantias. “Quem está a tomar conta do mercado são as grandes empresas já produtoras de aço, com os ‘trade marks’ e as patentes para os aços comuns”, sustenta.
A SELEÇÃO
Se o processo de escolha é um passo de extrema importância quando se fala do aço ‘convencional’, a seleção torna-se ainda mais importante no processo de sinterização. É que, independentemente de quem escolhe o aço – tanto pode ser o cliente como o produtor -, Carlos Marto salienta que há um fator adicional: “na sinterização de pós metálicos, existe um binómio ‘material-parâmetros’ ou ‘materialmáquina’ e este tem de ser respeitado”.
Concretiza, exemplificando que “o mesmo aço, com as mesmas características, pode funcionar muito bem num determinado equipamento, contudo pode não ter o mesmo desempenho noutra máquina porque os parâmetros de produção são diferentes”. E estes parâmetros, enfatiza, são em grande quantidade, desde a temperatura, a potência do laser ou a velocidade, entre outros.
“Esses parâmetros têm de estar afinados para determinado material”, adiantando que, por isso, “a escolha do aço recai muito sobre aquilo que nós conseguimos processar no nosso equipamento e não tanto enquanto condição do cliente”.
Carlos Marto faz ainda referência ao preço do aço, considerando que, nos últimos tempos, com a entrada de novos ‘players’ no mercado, nomeadamente as grandes empresas, “os materiais têm vindo a baixar o seu custo”. Mas o valor de uma peça produzida por este processo tem uma outra questão associada que é a tecnologia. E esta, de uma maneira geral, aumenta o seu valor.
Dando como exemplo o fabrico de um postiço, explica que “considerando o preço final, feito de forma convencional e comparando com o feito por sinterização, o valor já é bastante competitivo”. Em alguns casos, revela, “até temos preços abaixo da produção convencional”. Mas sublinha que “as vantagens que o processo traz, os ganhos de tempo e a facilidade, suplantam em muito a questão do custo”.
Seja em pó, seja na sua forma mais ‘tradicional’, as características essenciais do aço mantêm-se. Se assim não fosse, o processo de sinterização não seria a opção, nem garantia de qualidade. Quem o diz é Luís Santos, da Erofio. Explica que “normalmente, as características dos aços obtidos por estas tecnologias apresentam propriedades semelhantes aos seus congéneres tradicionais”. Nos casos em que isso não acontece, “têm de ser tratados termicamente”, adianta.
Mas essa questão acaba por ser acautelada no processo, uma vez que “os pós metálicos são selecionados de acordo com a aplicação e respetivas solicitações dos componentes”.
/ / Luís Santos - Erofio
O aço em pó, enquanto matéria-prima, diz ainda, “deve ser o mais esférico possível, com uma distribuição granulométrica adequada, livre de poros, e claro com composição química estável entre lotes”. E se, há alguns anos, esta tecnologia não dispunha de muitas soluções no mercado, hoje a realidade é muito diferente. “A diversidade dos aços em pó, aos dias de hoje, é grande e existem disponíveis para todos os tipos de aplicações/solicitações”, considera, adiantando que esta diversidade dá resposta “às necessidades das mais diversas empresas, quando comparando com os aços tradicionais”.
Mas nem tudo são aspetos positivos. Para Luís Santos, “o único inconveniente é que estes equipamentos de Fusão Seletiva Laser de Metais (SLM) são, geralmente, dedicados, sendo recomendado apenas o uso de um tipo de pó por equipamento” de forma a acautelar “possíveis contaminações relacionadas com as trocas de materiais, que poderão colocar em causa a integridade dos componentes construídos”. Um outro aspeto para o qual chama a atenção é que, quanto maior a quantidade e diversidade de pós, maior a necessidade de equipamentos auxiliares, seja para armazenar, crivar ou reciclar.
Esta questão da reciclagem é, no seu entender, bastante importante. “O pó regressa ao processo, através de reciclagem e reutilização. Se assim não fosse, o processo seria muito dispendioso para a nossa aplicação”, afirma.
Com os anos, conta, “tem-se vindo a notar um aumento do número de fornecedores, mas existe sempre alguma preocupação com as especificações das matérias-primas de fornecedor para fornecedor”. No caso da Erofio, os fornecedores são europeus. A razão, explica, prende-se com o grau de confiança que oferecem.
Quanto aos custos, no seu ponto de vista, “mantêm-se relativamente elevados, quando comparados com o custo dos aços tradicionalmente utilizados na indústria de moldes”. Adianta, contudo, que, apesar disso, “têm-se notado quedas nos custos com o aumento da oferta e dependendo do poder negocial” das empresas.
Para Luís Santos, este processo beneficiaria se fosse possível “da utilização de pós metálicos que permitissem maior facilidade de fusão/ processamento, aliados às propriedades mecânicas necessárias às suas aplicações”. Para além disso, voltando a referir-se aos custos, considerando que se fossem mais acessíveis, “poderiam ajudar a abrir portas ou janelas a novos mercados, como por exemplo, o sector automóvel de série”.
Uma matéria-prima com muitas vantagens. As características dos aços usados no processo de sinterização são o que Hélder Cordeiro, da Moldes RP, mais valoriza. “O que existe de melhor nestas matériasprimas são as suas propriedades: por exemplo, no aço 1.2079 maraging é possível obter peças com uma dureza de aproximadamente 50 HRc, com recurso a um processo de endurecimento por precipitação”, considera, adiantando que “este processo induz menores tensões residuais do que o processo de têmpera, utilizado normalmente na matéria-prima dos processos subtrativos, podendo, em alguns casos, incrementar a vida útil da peça”.
/ / Helder Cordeiro - Moldes RP
É também com agrado que refere que “as variedades de matéria-prima para a produção de peças metálicas pelo processo de sinterização têm vindo a aumentar, no sentido de responder melhor aos requisitos de cada componente”. Ou seja, a matéria-prima tem procurado acompanhar a evolução tecnológica deste processo de fabrico.
No entanto, aponta um senão: “verifica-se que no momento da adjudicação, se o material selecionado é díspar do que é normalmente utilizado pelo fornecedor do serviço de fabricação aditiva, os custos de setup aumentam de forma significativa”. Na sua opinião, este aumento deve-se, sobretudo, “ao trabalho de limpeza que tem de ser feito nas máquinas de sinterização, pela necessidade de otimização de parâmetros e tempo, para criação de conhecimento experimental sempre que se utiliza um material novo”.
O material que habitualmente é utilizado, conta, “é um aço 1.2709 que dá resposta às necessidades da indústria dos moldes para injeção de termoplásticos”. Esclarece ainda que, no caso dos fabricantes de moldes, os pós metálicos apresentam um conjunto de requisitos interessantes. “Têm uma elevada resistência mecânica, associada a uma boa tenacidade, boa maquinalidade - uma vez que as peças depois de serem produzidas por fabrico aditivo não têm o rigor dimensional e acabamento exigido (necessitam de operações de acabamento pelos processos subtrativos) -, elevada isotropia e boa aptidão ao polimento”.
EM CRESCENDO
Em Portugal, considera Hélder Cordeiro, a gama de fornecedores deste tipo de matéria-prima “tem vindo a aumentar, ainda que de uma forma relativamente lenta”. Noutros países da Europa, contudo, verifica-se um aumento significativo de fornecedores. Defende que esse crescimento estará “associado a outros tipos de mercados, por exemplo as indústrias aeronáutica e médica”.
E uma vez que a oferta aumenta, os custos caminham em sentido inverso. “Por um lado, temos a redução dos custos da matéria-prima e a maturação da tecnologia e, por outro, a concorrência devido ao surgimento de novos fornecedores de serviços, o que veio estimular a competitividade, incrementando a eficiência da tecnologia”, afirma.
Defende ainda que “o fabrico aditivo, comparativamente às tecnologias subtrativas, tem a vantagem de incrementar a liberdade geométrica ao nível da criação de peças. No entanto, ao nível de custos, na fabricação subtrativa continuam a ser menores”. E é por isso que esta tecnologia, na indústria de moldes, “ainda não consegue concorrer com os processos subtrativos. Existem até alguns casos nos quais se recorre a processos de fabricação híbrida, para reduzir os custos da fabricação aditiva”, conclui.
