PROJETOS I&D
Reciclagem de pós para uma produção mais sustentável de ferramentas de metal duro com valor acrescentado F. Carreira 1 , L. Henriques 2 , C. M. Fernandes 2 , D. Figueiredo 2 , A.M.R. Senos 1
1 Departamento
de Engenharia de Materiais e Cerâmica, CICECO – Universidade de Aveiro, 2 P a l b i t , P o r t u g a l
O processo pulverometalúrgico de ferramentas de metal duro englo-
e o restante com resíduos de pós de granulometria fina/média e con-
ba as etapas de moagem, prensagem e sinterização. Durante estas etapas são produzidas grandes quantidades de resíduos de pó, principalmente durante a maquinação em verde de geometrias complexas.
teúdos variáveis de Co e de carbonetos secundários. Os cilindros são posteriormente utilizados para produção de fresas, em que a zona de trabalho é constituída pela composição original e a zona de fixação por material reciclado (Figura 1).
Para recuperar esses resíduos efetua-se uma separação e classificação de acordo com o tamanho de partícula do WC e a composição do ligante, essencialmente cobalto. A incorporação destes resíduos é primordial para reduzir a exploração de matérias-primas (WC e Co) e fazer um uso mais sustentável de elementos críticos como o Co (REACH – Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals). O maior desafio é encontrar soluções capazes de incorporar um volume tão elevado de resíduos de pó resultantes do processamento. Uma solução capaz de garantir uma maior incorporação de pós reciclados e de trazer, simultaneamente, uma maior valorização desses resíduos , pode ser alcançada com a produção de um “bimaterial”, i.e., uma parte da ferramenta constituída por resíduos de pó e a outra parte por um pó original (WC-Co), resultando num novo produto de metal duro com um gradiente funcional de propriedades [1,2].
O processamento de cilindros com o mesmo tamanho de grão na composição original e nos resíduos de pó, mas com diferentes teores de Co, expuseram um gradiente de propriedades desenvolvidas ao longo do cilindro, conforme anteriormente reportado [1]. No exemplo apresentado na Figura 2, investigou-se o efeito simultâneo da variação da composição e do tamanho de grão nas duas composições (original e reciclada) no desenvolvimento do gradiente composicional e de dureza. Observou-se que durante a sinterização se desenvolve um gradiente de Co ao longo do comprimento do cilindro o que, juntamente com a variação do tamanho de grão do WC nas diferentes zonas (0,8 µm na
O projeto Ecorods (POCI-01-0247-FEDER-038146) envolve uma parceria entre a Palbit S.A. e a Universidade de Aveiro e tem como objetivo o desenvolvimento de ferramentas em metal duro com gradientes de propriedades controladas através do processamento de cilindros de bimaterial, com uma parte funcional formada a partir de uma composição original e a outra parte a partir de resíduos de pó. O desenvolvimento destes produtos apresenta como inovação a obtenção de um gradiente composicional e microestrutural que se traduz num gradiente de propriedades mecânicas, possível de ser controlado através das composições iniciais e do seu processamento. Neste projeto foram processados cilindros com uma composição original de um grau submicrométrico WC-10%Co, 50% p/p de pó original
Página 4 | TÉCNICA
Figura 1 - Esquema ilustrativo dos cilindros de bimaterial e da aplicação em fresas de metal duro.