Com o avanço da tecnologia, a metalurgia do pó em aplicações automotivas está se tornando mais difundida.
Você sabe quantas peças de metal em pó existem em um automóvel?
Mais de 1,000 peças de metalurgia do pó são usadas em automóveis, de acordo com o “Advance in Powder Metallurgy”. Os pesos normais para peças sinterizadas para veículos nos EUA variam de 13 a 45 kg.
Conteúdo
Materiais de Metalurgia do Pó em Automóveis
A processo de metalurgia do pó utiliza uma ampla gama de matérias-primas, incluindo:
- Ferro
- Aço
- Ligas de aço
- Aço inoxidável
- Cobre
- alumínio
- Ligas de titânio
- cerâmico
- Materiais magnéticos macios
Ferro
Considerando a relação custo-benefício e as propriedades mecânicas do produto não sendo elevadas, pode-se optar pelo ferro. Por exemplo, rolamentos à base de ferro contendo óleo, acessórios para máquinas têxteis, acessórios para pistolas de moldagem de nervuras, etc.
Liga de aço
Aço-liga é um tipo de aço que possui alguns elementos de liga incorporados. Você pode escolher diferentes tipos de aço-liga de acordo com os requisitos de desempenho mecânico do produto. Os tipos comuns de aço-liga incluem FN-0205, FD-0205 e FLC-4608.
Alumínio
Produtos feitos de liga de alumínio são mais leves e podem reduzir o peso do veículo, melhorando a eficiência de combustível.
Você pode vê-lo nos seguintes produtos:
- Tambores
- Rotores de bomba de óleo
- Revestimentos de cilindros
- Amortecedores
Cobre
O cobre, incluindo bronze e latão, é empregado em buchas impregnadas com óleo, filtros, cintas de freio e embreagens. Devido à sua alta condutividade elétrica, o cobre é aplicado em alguns contatos elétricos, reguladores de tensão, protetores de circuito, relés e escovas de contato.
Titânio
As ligas de titânio são excelentes materiais de liga, conhecidos por sua baixa densidade, alta resistência e boa resistência à corrosão. Por exemplo, o Ti-6Al-4V, também conhecido como Ti64, é adequado para a fabricação de válvulas de admissão, polias de distribuição e filtros de bombas de combustível.
MMC
Compósito de matriz metálica formado por liga de alumínio e cerâmica apresenta excelente relação resistência-peso, rigidez e ductilidade. Aqui estão alguns exemplos.
A Ford usa o MMC para aumentar a velocidade crítica do eixo de transmissão.
Alguns cilindros de motor Honda utilizam compostos à base de alumínio, incluindo F20C, H22A e H23A.
cerâmico
Pós cerâmicos são cada vez mais aplicados em veículos por suas propriedades únicas, como alta dureza, resistência ao desgaste, estabilidade térmica e leveza. Materiais cerâmicos também são usados em pastilhas de freio e sensores.
Materiais compósitos magnéticos macios
comum compósitos magnéticos macios incluem:
- Ferro Puro
- Ligas de Ferro-Fósforo
- Ligas de Ferro-Silício
- Ligas de Ferro-Níquel
- Ligas Ferro-Cobalto
Materiais magnéticos macios de PM são comumente empregados em rotores e estatores de alternadores e geradores, anéis de sensores de ABS e sensores de ângulo de bomba.
Peças de metalurgia do pó em automóveis
Motor Automotivo
Rolamento impregnado com óleo
An rolamento impregnado de óleo é um tipo de mancal onde o óleo é absorvido e retido dentro de sua estrutura por meio de uma processo de impregnação. Esses rolamentos são fabricados usando metalurgia do pó, o que cria uma estrutura porosa capaz de absorver e reter óleo.
Os mancais de retenção de óleo são usados em várias partes do motor de um carro, incluindo mancais do eixo de comando, mancais da biela e mancais principais do virabrequim.
Benefícios dos rolamentos de retenção de óleo:
- Autolubrificante
- Fricção e desgaste reduzidos
- Vida útil estendida
Engrenagem de sincronização do virabrequim
A engrenagem de sincronização do virabrequim é uma engrenagem montada no virabrequim do motor. Ela garante que o virabrequim e o eixo de comando girem em sincronia precisa.
Bielas
Ele desempenha as seguintes funções no funcionamento do motor do veículo:
- A biela transfere as forças geradas durante o processo de combustão do pistão para o virabrequim.
- Ele converte o movimento linear do pistão no movimento rotacional necessário para girar o virabrequim.
- A biela contribuía para manter o pistão alinhado dentro do cilindro, garantindo uma operação suave e eficiente.
Eles geralmente são feitos de materiais de alta resistência, como aço forjado, alumínio ou titânio, para suportar as enormes forças encontradas durante a operação do motor.
Rotor da bomba de óleo
Rotor da bomba de óleo é responsável pela circulação do óleo por todo o motor. Isso lubrifica as peças móveis, reduz o atrito e remove o calor. Com a tecnologia de PM, é possível projetar rotores de bomba de óleo complexos e de alta precisão.
Polia da Bomba de Água
A função do polia da bomba de água é acionar a bomba d'água no motor de combustão interna. O material da polia da bomba d'água precisa ser altamente durável e resistente ao desgaste, como o FC-0208
Polia cronometrando
Polia de sincronização auxilia na rotação sincronizada do eixo de comando e do virabrequim.
Tampas de rolamentos de virabrequim
Tampa do mancal do virabrequim, também conhecida como capa do mancal principal, tem como principal função fixar o virabrequim dentro do bloco do motor. Além disso, as capas de mancal são benéficas na distribuição das cargas e tensões exercidas sobre o virabrequim durante a operação do motor. As capas de mancal de metal em pó apresentam bom desempenho em termos de fadiga e são leves.
Roda dentada do virabrequim
Uma roda dentada do virabrequim é uma roda dentada ou engrenagem montada no virabrequim de um motor de combustão interna. Sua função principal é acionar a corrente de distribuição ou correia dentada, que por sua vez sincroniza a rotação do virabrequim e do(s) eixo(s) de comando de válvulas.
Guia de válvula
A guia de válvula É uma camisa cilíndrica no cabeçote do cilindro que suporta a haste da válvula e garante um movimento suave e preciso da válvula.
As guias de válvulas fabricadas em metal sinterizado apresentam excelente resistência ao desgaste, porosidade controlada para lubrificação e dimensões consistentes.
Assento de válvula
A assento da válvula É o anel endurecido no cabeçote do cilindro do motor contra o qual a face da válvula se fecha para vedar a câmara de combustão e conduzir o calor para o cabeçote.
Deve absorver impactos em alta velocidade, resistir ao calor e a gases corrosivos, e manter uma vedação hermética para o funcionamento eficiente do motor.
As sedes de válvulas de metal em pó resistem à retração e ao calor porque sua composição de liga personalizada e estrutura sinterizada densa suportam altas cargas térmicas e mecânicas.
Transmissão
Anel cônico sincronizador
A principal função do sincronizador automotivo é sincronizar a velocidade das marchas, garantindo trocas de marcha mais suaves. O anel cônico sincronizador não só melhora a troca de marchas, como também reduz o desgaste do sincronizador.
Anteriormente, os anéis cônicos sincronizadores eram fabricados pelo processo de forjamento, que proporcionava alta resistência, mas era caro. O uso da metalurgia do pó para anéis cônicos sincronizadores pode reduzir custos e melhorar a precisão dos componentes.
Cubos de embreagem
O cubo da embreagem auxilia no engate e desengate suaves da embreagem, permitindo uma transmissão de potência eficiente e trocas de marcha suaves.
Redutor planetário
Engrenagem planetária é um sistema complexo de engrenagens composto por uma ou mais engrenagens externas que giram em torno de uma engrenagem central. Em uma transmissão automática automotiva, é uma peça essencial que permite que o veículo acelere de forma suave e eficiente.
Sistemas de Frenagem Antibloqueio (ABS)
Anéis de sensor ABS
A Anéis de sensor ABS Trabalham em conjunto com os sensores do ABS para monitorar a velocidade de rotação de cada roda. Eles fornecem à unidade de controle do ABS os dados de entrada necessários para evitar que as rodas travem durante a frenagem.
Sistemas de escape
Vantagens da Metalurgia do Pó em Aplicações Automotivas
- Reduza os custos
Comparado com os processos de forjamento e fundição, a metalurgia do pó processo de sinterização requer temperaturas mais baixas e economiza mais energia.
Portanto, reduz o custo de produção de automóveis.
- Melhore a precisão
A PM pode produzir produtos com maior precisão, o que garante o bom funcionamento de motores e outros acessórios.
- Melhorar a eficiência da produção
Graças à rápida conformação do pó metálico durante a processo de compactação, você pode produzir rapidamente grandes quantidades de peças de pequeno e médio porte. Isso melhora a eficiência da produção automotiva.
- Redução de peso
A metalurgia do pó permite a utilização de matérias-primas mais leves, reduzindo assim o peso das peças. Por exemplo, a roda dentada e o rotor de alumínio dos desfasadores de cames automotivos pesam apenas 450 gramas, enquanto a roda dentada de ferro sinterizado pesa 900 gramas. Isso não só reduz o consumo de combustível dos automóveis, como também é benéfico para o meio ambiente.
- Alta consistência do lote do produto
Já que todos componentes de metalurgia do pó são produzidos através do mesmo molde, o desempenho do mesmo produto é altamente consistente
O futuro da metalurgia do pó em aplicações automotivas
A metalurgia do pó é uma tecnologia de fabricação em constante desenvolvimento que permite a produção em massa e econômica de peças complexas de alta precisão. Hoje, a indústria automotiva está migrando para a automação, a conservação de energia e a proteção ambiental. O papel da metalurgia do pó não pode ser ignorado, pois ela pode aprimorar as propriedades mecânicas do produto e, ao mesmo tempo, reduzir custos.