Metal Patente

Metal Patente

Metal Patente são ligas formadas por Estanho ou Chumbo de baixo ponto de fusão com uma estrutura de cristais duros e resistentes ao desgaste combinados a uma matriz macia, o que permite a circulação de lubrificante entre os cristais, além de absorver impactos. São também chamadas de Metal Babbitt e Metal Branco.

São ligas conhecidas por apresentarem um coeficiente de atrito baixo, mesmo sem lubrificação, com características essenciais para garantir o movimento. Tendo em conta as propriedades que os seus revestimentos apresentam, estes são também conhecidos pela designação de metal antifricção.

Normas internacionais especificam atualmente pelo menos 14 ligas de Metal Patente, com diferentes composições químicas e propriedades. Existem as ligas à base de Sn (Estanho), ligas à base de Sn e Pb (Chumbo) e ligas à base de Pb. Outros elementos como Sb (Antimônio) e Cu (Cobre) são também empregados.

Ligas Metal Patente à base de estanho (Tin-Based): O Babbitt à base de estanho é o mais indicado para ambientes corrosivos, sendo composto por uma grande percentagem de estanho (mais ou menos 86%), e outros metais, como o cobre e o antimónio, que conferem um aumento na sua resistência ao choque, compatível, por exemplo, com a alta rotação dos motores à explosão.

Ligas Metal Patente à base de chumbo (Lead-Based): O seu desempenho supera em algumas situações a utilização do estanho. Os revestimentos de menor espessura possuem um desempenho semelhante, enquanto para camadas mais espessas, as ligas de estanho apresentam melhores resultados. Para melhorar a sua resistência à corrosão foram adicionados dois metais, o estanho e o antimónio e para conferir maior dureza foi adicionado o cobre. Estas ligas são materiais muito macios com alguma resistência à fadiga e são indicadas para cargas moderadas e/ou baixas rotações.

Apesar de todas as ligas conterem diferentes composições químicas, possuem uma característica em comum: cada uma delas possui uma mistura heterogênea com partículas semelhantes rígidas integradas a matriz macia. Esta estrutura permite às partículas, quando se formam, incorporarem-se uniformemente dentro da base de chumbo ou estanho, de modo que ao desgastar a matriz macia as partículas duras ficam livres. Isto não apenas reduz o coeficiente médio de atrito na superfície, como também produz canais através dos quais o lubrificante pode escoar com maior facilidade e fluidez.

As ligas de Metal Patente, por possuírem propriedades autolubrificantes e antifricção, que permitem a eficácia do movimento relativo entre as superfícies, são muito utilizadas em mancais de deslizamento e outras peças submetidas a deslizamento crítico.

Os processos de deposição de metal patente são variados, sendo através de fusão o mais comum deles. O processo de aplicação de revestimentos por Aspersão Térmica foi desenvolvido para aplicação desse material com excelentes resultados.  Os revestimentos depositados por esse método possuem estrutura tipicamente formada por lamelas sobrepostas. Têm por objetivo promover a melhoria do desempenho de partes e componentes de máquinas pela união das propriedades do material base e do revestimento aspergido, obtendo uma combinação de características que não são possíveis em materiais homogêneos, caso das ligas de metal patente. As maiores taxas de resfriamento obtidas neste processo resultam em uma microestrutura mais refinada em comparação aos outros processos, promovendo uma maior resistência ao desgaste. Além disso, é de aplicação mais rápida e de menor custo.

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