TCC - Reciclagem de cavaco de aço com a metalurgia do pó

IASMIN PADILHA RODRIGUES DOS SANTOS
RECICLAGEM DE CAVACO DE AÇO COM A METALURGIA DO PÓ
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
à Universidade Anhanguera como requisito
parcial para a obtenção do título de graduado
em Engenharia Mecânica.
Orientador: Ana Oliveira
CAMPO GRANDE
2020

IASMIN PADILHA RODRIGUES DOS SANTOS
RECICLAGEM DE CAVACO DE AÇO COM A METALURGIA DO PÓ
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
à Instituição Centro Universitário Anhanguera,
como requisito parcial para a obtenção do título
de graduado em Engenharia Mecânica.
BANCA EXAMINADORA
Prof(a). Msc. Rafael H.de Oliveira
Prof(a). Esp. Pablo Luiz
Prof(a). Msc. Ayron V. P. de Assunção
Campo Grande, 07 de Dezembro de 2020

SANTOS, Iasmin Padilha Rodrigues dos. Reciclagem de cavaco de aço com a
metalurgia do pó. 2020. 28 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia
Mecânica – Centro Universitário Anhanguera, Campo Grande, 2020.
RESUMO
A preocupação das indústrias são seus custos de produção e o estoque finito de
matéria prima, tem levado a busca de reciclagem e logística reversa dentro das
empresas onde buscam alternativas sustentáveis de utilizar seus resíduos e uma
saída plausível é a utilização de processos para sua recuperação. O objetivo desse
trabalho é oferecer uma nova tecnologia de reciclagem de metais, mais
precisamente o cavaco de aço proveniente do processo de usinagem, utilizando a
metalurgia do pó como principal ferramenta para esta nova tecnologia. A metalurgia
é um ramo que existe a milhões de anos e ao longo do tempo foi se modificando e
aumentando sua produção, mas até esse segmento precisou se adequar as
mudanças ocasionadas pelos efeitos maléficos causados pelo homem na natureza.
Palavras-chave: Metalurgia do pó; Reciclagem industrial; Cavaco.

SANTOS, Iasmin Padilha Rodrigues dos. Steel chip recycling with powder. 2020.
28 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Mecânica – Centro
Universitário Anhanguera, Campo Grande, 2020.
ABSTRACT
The concern of the industries with the production costs and the finite stock of raw
material, has led to the search for recycling and reverse logistics within companies
where they seek sustainable alternatives for the use of their waste and a plausible
way out is the use of processes for their recovery. The objective of this work is to
offer a new metal recycling technology, more precisely the steel chip of the machining
process, using powder metallurgy as the main tool for this new technology.
Metallurgy is a branch that has existed for millions of years and over time it has been
changing and increasing its production, but even this segment needed to adapt to the
changes caused by the harm caused by man in nature.
Key-words: Powder metallurgy; Industrial recycling; Chip.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Atomização 10
Figura 2 – Eletrólise 10
Figura 3 – Esquema de célula eletroquímica para produção de pós metálicos 11
Figura 4 – Moinho de bolas 11
Figura 5 – Compactação dos pós 13
Figura 6 – Comportamento das partículas na compressão 13
Figura 7 – Sinterização 14
Figura 8 – Diferença entre pó solto e pó compactado 15
Figura 9 – Entenda o que é logística reversa 18
Figura 10 – Remoção do cavaco durante usinagem 22
Figura 11 – Micrografias das amostras:10% de cavaco de aço SAE 1020 24
Figura 12 – Micrografias das amostras:10% de cavaco de aço SAE 1020 25

7
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 7
2. TRANSFORMANDO CAVACO SÓLIDO EM PÓ 9
2.1 OBTENÇÃO DO PÓ 10
2.2 COMPACTAÇÃO 13
2.3 SINTERIZAÇÃO 15
3. A IMPORTÂNCIA LOGÍSTICA REVERSA NA INDÚSTRIA 17
3.1 SUSTENTABILIDADE 17
3.2 RESPONSABILIDADE SOCIOAMBIENTAL 17
3.3 LOGÍSTICA 17
3.4 LOGÍSTICA REVERSA 18
3.5 LOGÍSTICA REVERSA NAS INDÚSTRIAS METALÚRGICAS 19
4. CAVACO, RECICLAGEM OU LIXO? 21
4.1 METALURGIA DO PÓ: HISTÓRIA 21
4.2 RECICLAGEM 21
4.3 PRODUÇÃO DO PÓ METÁLICO 24
4.4 MISTURA E HOMOGENEIZAÇÃO 24
4.5 COMPACTAÇÃO 24
4.6 SINTERIZAÇÃO 25
4.7 RESULTADOS 25
4.8 VANTAGENS E DESVANTAGENS 25
5 CONCLUSÃO 26
REFERÊNCIAS 27

8
1. INTRODUÇÃO
A sustentabilidade e a competitividade empresarial andam lado a lado, cada
ano que passa as empresas têm visado em sistemas de reutilização do próprio
material utilizado, diminuindo o gasto com matéria-prima que por sua vez diminui o
consumo dela, gerando um aumento percentual nos lucros.
Ao passar dos anos, a sociedade e principalmente a indústria está
percebendo que os recursos naturais do mundo são finitos, se tornando mais difíceis
de encontrar na natureza e aumentando o valor do produto bruto, fazendo a
reutilização e a reciclagem da matéria-prima uma das formas mais barata e se
tornando mais rentáveis;
Além do gasto de extração do ferro gusa que seria o ferro bruto há também o
gasto na transformação em aço, pois é necessária uma purificação onde se gasta
com consumo de energia, esse consumo pode ser elevado comparado a reutilização
do cavaco pode economizar no consumo de energia.
O objetivo desse trabalho é compreender os métodos e benefícios da
reciclagem do cavaco pela metalurgia do pó. Como é feita a obtenção do pó a
compactação e sinterização no processo da metalurgia do pó e também os
benefícios da reciclagem do cavaco de aço proveniente do processo de usinagem,
devido ao aumento de consumo do aço nos últimos anos, os custos dos materiais
também se elevaram tornando necessário a busca por meios de reutilização se torna
cada vez mais populares, utilizando a metalurgia do pó como principal ferramenta
para esta nova tecnologia.
O objetivo geral do trabalho é demonstrar os benefícios e métodos da
reciclagem do cavaco no âmbito industrial, já capítulo 1 tem o objetivo de apresentar
por meio da metalurgia do pó a transformação do cavaco sólido em pó, o capítulo 2
deve discutir logística reversa dentro das indústrias e o capítulo 3 deverá conter
compreender como é feita a reciclagem do cavaco.
Na pesquisa, o método que será utilizado é qualitativo e descritivo através da
revisão bibliográfica. Serão expostos resultados de análises de obras literárias como
documentos, livros, revistas, artigos publicados nos últimos vinte e cinco anos para
descrever as características de um fenômeno, com olhar científico. As

9
palavras-chave para realização da pesquisa serão: Metalurgia do pó, Reciclagem
industrial, Cavaco.
2. TRANSFORMANDO CAVACO SÓLIDO EM PÓ
A metalurgia do pó é um processo de fabricação diferente, pois não possui a
fase líquida ou a presença parcialmente líquida durante o processamento;
Por conta da utilização do pó metálico ou não metálico como matéria-prima;
as peças geralmente não necessitam de acabamento ou operações de usinagem,
pois a metalurgia do pó é utilizada quando a necessidade de fazer peças complexa
com características estruturais e físicas impossíveis de se obter em processos
convencionais (CHIAVERINI, 2001).
As primeiras notícias a respeito da técnica de metalurgia do pó no início do
século XIX, usado na fabricação de peças a partir de metais de alto ponto de fusão
com a produção da platina (ROLL, K.H., 1993).
Na segunda guerra mundial, a metalurgia do pó teve sua verdadeira
consolidação, com avanço dos processos industriais, para descobrir armas mais
potentes e com aços com melhores propriedades. Porém o maior avanço no método
da metalurgia do pó, foi a sinterização do molibdênio e do tungstênio - metais
refratários cujos pontos de fusão são totalmente diferentes, tornando praticamente
impossível a sua fabricação pelo método convencional (CHIAVERINI, 2001).
Atualmente no processo da metalurgia do pó, são baseadas em 3 principais
etapas:
Obtenção do pó;
Compactação;
Sinterização;
2.1 OBTENÇÃO DO PÓ
Existem vários métodos de obtenção do pó, que definem o tamanho, forma e
distribuição, esses métodos são escolhidos de acordo com o material a ser utilizado.
“Entre as características mais importantes dos pós metálicos estão à forma e o
tamanho das partículas individuais.” (GALVÃO, 2008, p. 13)
Os métodos de obtenção do pó mais conhecidos são a atomização, eletrólise
e a moagem, na atomização o metal fundido passa por um orifício formando um

10
filete líquido que é agredido por jatos de ar, gás ou água, provocando a pulverização
do filete e seu imediato resfriamento, depois o pó é peneirado.
Figura 1 - Atomização
Fonte: slideplayer.com.br/slide/3814889/
No processo da eletrólise é realizada por uma reação química onde o metal é
colocado no estado sólido dentro de um tanque, e dissolvido numa solução
eletrolítica dos metais a serem produzidos.
Figura 2 - Eletrólise
Fonte: slideplayer.com.br/slide/3814889/
A partícula aplicada para elaboração de pó deve ter um fundo inclinado, para
que facilite a movimentação do pó para uma área específica e a sua remoção, e os

11
catodos são normalmente hastes. Um esquema de célula eletroquímica para
produção de pós metálicos, é mostrado na Figura (OCAMPO, 2017, p. 41).
Figura 3 - Esquema de célula eletroquímica para produção de pós metálicos
Fonte: Popov, K.I, Pavlovic, M. Vol. 24, p. 312, 1993
As células eletrolíticas são produzidas com concreto revestido por fibra de
vidro, o interior das células tem cerca de 3 metros de comprimento por 0,75 m de
largura com 0,75 m de profundidade. Cada célula contém 17 anodos consumíveis e
16 catodos. Um retificador de silício produz uma corrente elétrica contínua,
chegando à densidade de 215 A/m², com duração do ciclo até 96 horas, que resulta
num depósito no catodo de aproximadamente 3 mm de espessura, após o ciclo o pó
é neutralizado, secado, reduzido e classificado por peneiramento (CHIAVERINI,
1992, p. 28).
Figura 4 – Moinho de bolas
Fonte: METSO MINERALS, 2006.

12
Já a moagem é feita por um equipamento que é chamado por moinho de
bolas, basicamente é um tambor rotativo, contendo várias esferas metálicas.
Quando o tambor gira, as esferas entram em contato com o material e com o choque
o material e desintegrando gradualmente.
Entre as características mais importantes dos pós metálicos são suas formas
e o tamanho das partículas. Para cada projeto de uma peça a distribuição dos grãos
é de suma importância. Cada método de obtenção de pó metálico conduz a diversos
tamanhos, formas e distribuição.
Também temos um grande controle em relação à composição
química desejada no material, basicamente diferentes pós metálicos podem ser
misturados em proporções específicas, para que o produto consiga a propriedade
desejada.
Esta etapa está diretamente relacionada com o tipo de material utilizado e a
sua finalidade. Esse processo tem basicamente duas finalidades: conceder ao pó as
condições necessárias para a próxima etapa do processo, a compactação, e
produzir pós com alta dispersão dos constituintes (SILVA, 1996).
Lubrificantes também podem ser acrescentados ao pó nesta etapa, com a
função de reduzir a força solicitada para a ejeção na etapa seguinte de
compactação, e diminuir o atrito entre os pós e a ferramenta de compactação
melhorando seu manuseio (GERMAN, 1994).
2.2 COMPACTAÇÃO
Na etapa de compactação dos pós, uma quantidade predeterminada de pó é
colocada na cavidade de uma matriz montada em uma prensa de compressão, que
pode ser mecânica ou hidráulica. A compactação ocorre em temperatura ambiente,
por deslocamentos simultâneos dos punções superiores e inferiores, quando
realizado por ação dupla de pistões (MORO; AURAS, 2007).
Durante a compactação o pó metálico é introduzido em uma matriz onde
possui uma cavidade que se encontra o molde da peça desejada e essa matriz é
submetida de acordo com Galvão (2008, p.14), “com aplicação de uma pressão,
salvo algumas exceções devido a determinados tipos de produtos como filtros
metálicos, onde a compactação é feita sem pressão.”
De acordo com Chiaverini (1992, p. 57), considerando os dois processos mais

13
comuns de compactação: Entre elas a matriz rígida e compactação isostática em
invólucros ou receptáculos flexíveis, pode-se dividir o modo de se comportar dos
pós, quando submetidos à compressão, em três etapas:
Na primeira etapa de compactação (movimentos das punções), a
compactação causa a condensação ou reorganização do pó, de modo a eliminar
parcialmente a formação de vazios e sem produzir aderência entre elas, como na
figura 2.
Figura 5 - Compactação dos pós
Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/3814940/
A segunda etapa com aumento da pressão ocorre a deformação plástica das
partículas. A profundidade da deformação plástica depende da ductilidade do pó e
de suas outras características. Há uma semelhança entre a capacidade de
deformação plástica do pó e a sua compressibilidade. A deformação é mais
profunda em pós de metais dúcteis. No entanto, mesmo com esses pós dúcteis, a
compressibilidade ou a densidade verde (obtida no compactado verde) pode variar
muito. Outro fator a analisar é a porosidade: pós com porosidade (pós obtidos por
redução de óxidos), ao contrário de pós que não se mostram porosos (atomizados e
eletrolíticos), possuem característicos de baixa compressibilidade.
Figura 6 - Comportamento das partículas na compressão.

14
Fonte: Pereira (2010), adaptado.
A terceira etapa, as partículas de pó que ficaram frágeis devido ao
encruamento dos estágios anteriores, quebram e formam fragmentos menores,
criando uma espécie de “solda fria” e originando o compactado verde, de acordo
com o ilustrado na figura 3 e em seguida vai para processo de sinterização.
2.3 SINTERIZAÇÃO
A sinterização é um processo que utiliza apenas a pressão e calor, a
operação realizada em condições controladas, onde ocorre o aquecimento da peça,
sem que atinja o ponto de fusão mantendo as propriedades iniciais da peça intacta.
Durante a sinterização, a porosidade da estrutura é fechada. Para isto,
material deve ser deslocado para preencher os espaços vazios. É justamente o
modo como este material é deslocado que indica o tipo de sinterização. Deste ponto
de vista, a cinética de sinterização difere grandemente quando existe ou não um
líquido presente na estrutura. (BRITO, MEDEIROS & LOURENÇO, 2007, p. 206)
A sinterização é a parte mais importante da metalurgia do pó comumente feita
em fornos contínuos que possuem três zonas de operação: pré aquecimento,
manutenção da temperatura e resfriamento. Pode ser definida como um processo
físico, termicamente ativado, que consiste no aquecimento dos compactados verdes,
obtidos na operação de compactação.
Figura 7 – Sinterização
Fonte: Vicente Chiaverini, Metalurgia do pó, 3 ed. (1992).

15
Nessa etapa a integridade estrutural de um produto é resultado do processo
de sinterização, que por aquecimento em temperaturas abaixo do ponto de fusão
une as partículas de forma coerente, numa massa sólida onde ocorre a ligação
química das partículas, que elimina a porosidade.
Figura 8 – Diferença entre pó solto e pó compactado
Fonte: Vicente Chiaverini, Metalurgia do pó, 3 ed. (1992).
Normalmente ocorre uma deformação no compactado pois com o
aquecimento os seus poros são eliminados e suas partículas se unem fazendo com
o que compactado se contrai, podendo reduzir até 40% do seu volume inicial.

16
3. A IMPORTANCIA DA LOGISTICA REVERSA NA INDÚSTRIA
3.1 SUSTENTABILIDADE
De acordo com Severo (2013) A sustentabilidade ambiental, o Brasil de certa
forma é privilegiado, devido a sua vasta quantidade de seus recursos naturais.
Porém, apenas a disponibilidade de recursos não é suficiente, para garantir uma
posição destaque a longo prazo, já que os recursos naturais podem ser finitos. O
desafio é garantir que esses recursos estejam disponíveis para a produção de bens
e serviços necessários à sociedade.
3.2 RESPONSABILIDADE SOCIOAMBIENTAL
Além disso cada dia que passa percebe-se que as empresas tem
levado em consideração cada vez mais o desenvolvimento de técnicas para
alcançar a sustentabilidade, pois o consumidor tem se atentado às práticas que
visam o meio ambiente e em mudança ao mercado as empresas têm procurado
aplicar sistemas de gestão ambiental. Porém nesses processos a escassez de
matéria prima e alto custo tem levado principalmente a prática de reciclagem.
A responsabilidade socioambiental é a resposta natural das empresas ao
novo cliente, o “consumidor verde” e ecologicamente correto. A “empresa
verde” passou a ser sinônimo de bons negócios e, no futuro, será a principal
forma de empreender negócios de forma duradoura e lucrativa. Em outras
palavras, quanto antes as organizações começarem a enxergar a
sustentabilidade como seu principal desafio como oportunidade competitiva,
maior será a chance de que sobrevivam. (Tachizawa, T. 2013 p.1)
A busca pela sustentabilidade ambiental está transformando cada dia mais
competitivo, as empresas necessitam de mudanças no desenvolvimento de
produtos, processos, tecnologias e modelos de negócios. Podemos dizer que a
inovação é a chave para o progresso. (BRUNNERMEIER; COHEN, 2003;
NIDUMOLU; PRAHALAD; RANGASWAMI, 2009).
A prática ecologicamente correta dentro inovações empresariais, pode
tornar-se decisiva para a continuação dos negócios nos próximos anos. As
inovações que estão voltadas à melhora dos processos produtivos, o menor
custos e a diminuição consumo energética para a manutenção da
sustentabilidade ambiental (NIDUMOLU; PRAHALAD; RANGASWAMI, 2009).

17
3.3 LOGÍSTICA
Ballou (1993, p.15) a logística pode proporcionar um aumento no nível de
desenvolvimento sustentável nos setores de distribuição aos clientes e aos
consumidores através de planejamento, organização e controle efetivo para que os
procedimentos de movimentação e armazenagem dos produtos se torne cada vez
mais fáceis.
Caso a logística e a interação entre as empresas de uma mesma cadeia não
estiverem funcionando em um modelo conjunto e eficiente, a empresa estará
perdendo competitividade e agilidade na prestação do serviço ou no fornecimento do
seu produto, encontrando-se , fora das diretrizes da reciclagem ou dentro das
normas ambientais, podendo provocar um crescimento nos custos, e não havendo a
logística reversa.
3.4 LOGÍSTICA REVERSA
As empresas que investem na estratégia de incorporar a relação ao ambiente
e a ecologia conseguem ser mais competitivas com menores custos pois sua
logística reversa a empresa consegue reutilizar e reciclar materiais que seriam
descartados e com isso ela gera uma economia na matéria prima e também o
acréscimo nos lucros a médio e longo prazo.
Segundo o artigo 3, parágrafo 12, da Lei 12.305, de 2 de agosto de 2010: a
logística reversa consiste em um modo de desenvolvimento econômico e
social descrito por um grupo de ações, estratégias e meios destinados a
possibilitar a coleta e a restauração dos resíduos sólidos ao setor
empresarial, para reutilização, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos,
ou outra destinação final ambientalmente adequada.
Para que a logística reversa ocorra, todos os agentes também devem ter
incentivos. Os produtores e transportadores devem ser incentivados pelo Governo
assim como as lojas que irão recolher o material devem ser incentivadas pelas
empresas e as pessoas devem ser incentivadas tanto pelas empresas quanto pelas
lojas, cada parte é essencial para que a logística reversa aconteça de forma e
eficiente, de acordo com a Figura 9.

18
Figura 9 - Entenda o que é logística reversa.

Fonte: https://blog.texaco.com.br/ursa/logistica-reversa-o-que-e-como-funciona/
O termo reciclagem ficou conhecido os anos 80, quando foi descoberto que
as fontes de petróleo e outras matérias primas não renováveis estavam acabando
rapidamente e ao mesmo tempo faltava espaço para descarte do lixo. Cerca de
quase todos as matérias primas podem ser recicladas desde papel, vidro, plástico
até mesmo metal (SOUZA; FONSECA, 2010).
Em 1990 surge as primeiras cooperativas de materiais recicláveis, trazendo
consigo uma nova relação dos grupos de catadores. Essas novas cooperativas
trouxeram uma visão compartilhada possibilitando diversos benefícios, como a
valorização e a profissionalização do trabalho do catador, a inclusão social e o
resgate da cidadania, bem como a retirada dos catadores dos lixões e aterros
(DEMAJOROVIC; BESEN, 2007).
3.5 LOGÍSTICA REVERSA NAS INDÚSTRIAS METALÚRGICAS
O setor metalmecânico enfrenta a problemática do gerenciamento ambiental,
precisando adequar com urgência ao processo produtivo, tecnologias inovadoras
que ajam com o intuito de alcançar a sustentabilidade. (MORAES; SIMON;
VARGAS, 2015)
De acordo com a Lei nº 10.165, de 27/12/2000, adaptada da Lei nº 6.938,
de 31 de agosto de 1981, da Política Nacional de Meio Ambiente (PNMA), o setor

19
metalmecânico se encontra no grupo de indústria metalúrgica, catalogado como
“A” que são têm “Alta” chance de poluir.(BRASIL-PNMA, 2000).
No plano de reaproveitamento de materiais, as empresas metalúrgicas podem
vir a ter uma redução nos custos através do uso de matéria-prima secundária ao
invés de matéria-prima nova. Desta forma, ela passa a se inserir no planejamento
estratégico organizacional, principalmente quando se considera o poder de decisão
do consumidor e a grande ferramenta de fiscalização que lhe foi disponibilizado com
o avanço das tecnologias da informação e comunicação, sobretudo, pela internet.
Atualmente ela passou a ser um diferencial competitivo, uma vez que
aspectos referentes à reciclagem, ao reaproveitamento de materiais,
tratamento de materiais e ao tratamento de resíduos estão relação sendo
cada vez mais valorizados pelos consumidores no momento da escolha da
empresa em que irão comprar os produtos e/ou os serviços que
utilizarão.(CAMPOS e BRASIL, 2007, p. 48)
No plano de reaproveitamento de materiais, as empresas metalúrgicas podem
vir a ter uma diminuição nos custos por meio do uso de matérias-primas secundária
ao invés de matéria-prima virgem. Estas empresas podem também obter retorno
através da coleta de produtos defeituosos, para que seja então avaliado e dado o
destino adequado (AMAOMO, COSTA, SILVA, SANTOS & TEIXEIRA, 2014, p.9).

20
4. CAVACO, RECICLAGEM OU LIXO?
4.1 METALURGIA DO PÓ: HISTÓRIA
Surgem as primeiras notícias a respeito da técnica de metalurgia do pó no
início do século XIX, usado na fabricação de peças a partir de metais de alto ponto
de fusão com a produção da platina. Em 1829, Wollaston tornou público um
processo para produzir platina compactando um pó esponjoso desse metal, obtido
pela transformação de um cloreto de amônio e platina. Considera-se o trabalho de
Wollaston como o início da metalurgia do pó. (ROLL, K.H., 1993)
Na segunda guerra mundial, a metalurgia do pó teve sua verdadeira
consolidação, com avanço dos processos industriais, para descobrir armas mais
potentes e com aços com melhores propriedades.
Porém o maior avanço no método da metalurgia do pó, foi a sinterização do
molibdênio e do tungstênio - metais refratários cujo ponto de fusão são,
respectivamente, de 2625oC e 3410oC, tornando praticamente impossível a sua
fabricação pelo método convencional. (CHIAVERINI, 2001)
C. Coolidge teve uma das mais importantes contribuições a metalurgia do pó,
desenvolvendo em 1910, a criação das lâmpadas incandescentes, a partir do pó de
tungstênio (CHIAVERINI, 2001).
4.2 RECICLAGEM
A reciclagem é um método de reutilizar, revalorizar os materiais que
constituem dos produtos descartados, por sua vez são extraídos industrialmente,
transformando-se em matérias primas secundários ou reciclados e que serão
incorporados à fabricação como novos produtos (LEITE, 2003)
A gestão dos resíduos sólidos está se tornando prioridade tanto no sistema
público como no privado. Considerando o tripé da sustentabilidade (social, ambiental
e econômico), as indústrias vêm adotando a transformação dos resíduos em
coprodutos como um negócio estratégico. Um exemplo é a indústria do aço. Na
produção do aço em usina semi-integrada, utiliza-se pelo menos 70% de sucata de
ferro e aço como matéria-prima. O grupo das sucatas de pós-consumo é o mais
utilizado, devido à maior disponibilidade no mercado. Devido ao aumento de

21
consumo do aço nos últimos anos, os custos dos materiais também se elevaram
tornando necessário a busca por meios de utilização se torna cada vez mais
populares.
De acordo com Milton Rego, presidente executivo da Abal desde 2004 o
Brasil é um exemplo para o mundo em relação a reciclagem de latas de alumínio,
em 2018 cerca de 96% das latas de alumínio foram recicladas no país, isso se dá
pois as empresas investiram muito em pontos de coletas e no seu valor referente a
venda da sucata é relativamente alta no país.
No âmbito social, as latinhas têm suma importância, pois a maior parte delas
são coletadas por catadores de materiais recicláveis que além de estimular maior
consciência da sociedade sobre a importância da reciclagem e da conservação dos
recursos naturais.
Apenas com a coleta de latinha forma cerca R$ 1,6 bilhão injetados
diretamente na economia brasileira em 2018, com essas informações vemos o
quanto é importante a reciclagem de aço para as pessoas.
No início objetivo da reciclagem era a introdução da logística reversa e a
sustentabilidade que ela traria, pois havia o reaproveitamento da matéria prima e
com isso deixa-se de gastar os recursos naturais e também evitava o descarte
incorreto do material. Mas, recentemente, a logística reversa vem recebendo um
significado mais financeiro pois as empresas estão usando forma de marketing para
conquistar uma imagem de responsabilidade social frente aos clientes. (JUNHO;
ROSA; MATIAS, 2015)
De acordo com Martchek (2000) a reciclagem tem o potencial de reduzir em
95% o consumo de energia na produção de materiais, pois retirar a matéria prima do
meio ambiente e todos os processos industriais que são gerados até a reciclagem
tornar-se cada vez mais importante para a sociedade e a indústria para cumprir as
metas de redução de custos;
A reciclagem do metal é de suma importância pois as empresas estão
percebendo que a matéria-prima é finita, e que a sua produção é mais cara, por
conta do trabalho a mais com a retirada da natureza e com o consumo elevado de
energia que é utilizado para a transformação da matéria bruta em matéria-prima
utilizada nas fábricas.
O cavaco é material removido da peça durante o processo de usinagem pela
ação da ferramenta de corte, cujo objetivo é obter uma peça com forma e

22
dimensões, definidas de acordo com projeto.
Figura 10 – Remoção do cavaco durante usinagem
Fonte: Vicente Chiaverini,
Metalurgia do pó, 3 ed. (1992).
Durante o processo de usinagem o cavaco pode representar cerca de 50% da
peça usinada, vale lembrar que quanto menos cavaco é formado, melhor é a
economia, menor é o desgaste do equipamento e menor é o tempo de usinagem.
É importante conhecer o tipo de cavaco que é utilizado como um diagnóstico
fornecendo informações, como:
Desgaste da ferramenta;
Esforços de corte;
Calor gerado;
Penetração do fluido de corte.
Esse material após ser usinado muitas vezes é descartado de maneira
incorreta, causando vários danos ao meio ambiente, com a reciclagem desse
material na usinagem podemos criar um ciclo de vida para esse material, fazendo
ele ser usinado novamente e com a metalurgia do pó sem alterar as propriedades do
metal.
O reaproveitamento da maior parte do cavaco da usinagem é na maioria das
vezes feita com o aço alumínio, por conta da sua facilidade de compactação e sua
baixa temperatura de fusão, o alumínio por sua vez é limpo e compactado quente
para se tornar novamente em um produto, muitas vezes um tarugo para ser usinado
novamente.
Porém os aços mais dúcteis são poucas vezes reaproveitados, por conta da
sua dificuldade em compactação e seu alto ponto de fusão, com o método da
metalurgia do pó irá trazer uma facilidade na compactação em um novo tarugo sem

23
a perda de suas propriedades importantes para o aço em questão.
Cada tonelada de aço reciclado representa uma economia de 1.140 kg de
minério de ferro, 154 kg de carvão e 18 kg de cal.
Pode-se concluir que os benefícios da reciclagem de metais são:
a) Economia de minérios;
b) Economia de energia;
c) Economia de água;
d) Aumento da vida útil dos lixões;
e) Diminuição das áreas degradadas pela extração do minério;
f) Diminuição da poluição;
4.3 PRODUÇÃO DO PÓ METÁLICO
A qualidade do pó metálico depende de primeiramente do seu processo da
fabricação, existem vários métodos de obtenção dos pós-metálicos.(HISCHHORN,
J.S., 1969)
Escolhendo o processo da moagem que tem como princípio provocar um
choque entre o material desintegrado, considerando o método mais utilizado o
moinho de bolas, transformando o cavaco sólido em partículas pequenas como o pó
metálico.
Em uma pesquisa feita pelo Galvão (2008) trabalho foram utilizados 42g de
cavaco de aço SAE 1020, proveniente do processo de usinagem, onde foi utilizado
Moinho Planetário onde a velocidade foi de 5 unidades em uma escala de 0 a 10 do
equipamento, com um tempo de moagem de 60 horas e 45 min, depois foi utilizado
uma peneira de 32 mesh.
4.4 MISTURA E HOMOGENEIZAÇÃO
Essas duas operações juntas, visam aumentar o contato de aderência entre
as partículas. Com isso, quanto maior regularidade no tamanho das partículas do
material mais eficiente será a homogeneização (CHIAVERINI, 2001).
A homogeneização deve assegurar um pó uniforme para uma melhor
compactação, evitando-se a segregação. Na pesquisa do Galvão (2008) as
amostras foram compactadas em uma matriz unidirecional com pressão de 600
Mpa.

24
4.5 COMPACTAÇÃO
Na primeira etapa, as partículas de pó são reagrupadas, tomando a eliminar
parcialmente a formação de vazios. A segunda etapa se encontra a deformação
plástica das partículas onde depende da ductilidade do pó e de outros
característicos. Quanto maior a ductilidade maior é sua deformação. Outro fator a
considerar é a porosidade: quanto maior sua porosidade menor é a sua compressão.
Na última etapa, as partículas do pó que ficaram frágeis devido ao
encruamento dos estágios anteriores, e podem ser desfeitos facilmente.
(ARUNACHALAM e SUNDARESAN, 1991)
4.6 SINTERIZAÇÃO
É a fase final da consolidação dos pós-metálicos, onde a temperatura
específica da sinterização é da ordem de 2/3 a 3/4 da temperatura de fusão da liga
considerada. Ainda na pesquisa do Galvão (2008) foram sintetizadas a uma
temperatura de 1000oC, com taxa de aquecimento de 10oC/min. O tempo de
aquecimento utilizado foi de 1h em atmosfera protetora (o gás utilizado foi argônio).
4.7RESULTADO
De acordo com a pesquisa do Galvão (2008) as figuras mostram que a
sinterização ocorreu de forma deseja havendo a interação entres as partículas do pó
e do cavaco de aço SAE 1020. Pode-se observar a pequena quantidade de poros,
proporcionando ao material excelente propriedade mecânica.
Figura 11 –Micrografias das amostras :10% de cavaco de aço SAE
1020, com aumento de 400x.

25
Figura 12 –Micrografias das amostras: 20% de cavaco de aço SAE
1020, com aumento de 400x.
4.8 VANTAGENS E DESVANTAGENS
As vantagens da utilização desse método, são variadas, como pode combinar
vários elementos químicos, o controle de porosidade, a produção de peças com
estruturas variadas, impossíveis de serem fabricadas por outros processos, tem o
máximo de aproveitamento do material praticamente sem a necessidade e
acabamento, também é possível produzir uma grande quantidade de peças com a
mesmas medidas e aparência. (MORO; AURAS, 2007).
As desvantagens desse processo são o alto custo do ferramental, sendo
necessária grandes produções para compensar o investimento, tamanho da peça é
limitado e possui um empecilho à soldagem posterior, devido ao comprometimento
das propriedades físicas e químicas devido à porosidade da peça. (MORO; AURAS,
2007).

26

5 CONCLUSÃO
Conforme descrito ao longo dos capítulos deste trabalho, na Seção 2, tem-se
que o objetivo era apresentar como funciona a transformação do cavaco sólido em
pó por meio da metalurgia do pó, conclui-se que o objetivo proposto desta seção foi
atingido.
Na Seção 3, tem-se que o objetivo era discutir sobre a logística reversa dentro
das indústrias e como a sustentabilidade e como as pessoas enxergam como algo
positivo, assim como a responsabilidade socioeconômica vem pra inovar dentro de
uma indústria, tem-se que o objetivo foi concluído.
Na Seção 4, tem-se que o objetivo era compreender o processo de como é
feita a reciclagem do cavaco, de demonstrar que é possível usar um material que
seria descartado e transformar em gerador de lucros, utilizando um material
chamado como "lixo" se gasta menos energia e assim gera menor custo com a
mesma propriedade inicial, conclui-se que o objetivo foi concluído.
Portanto, o trabalho apresenta os benefícios e métodos da reciclagem do
cavaco no âmbito industrial, tendo em vista a criação de políticas para descarte de
materiais para as indústrias, pois as matérias primas são finitas e que a cada dia que
passa o valor delas aumenta, é viável pensar em todas as maneiras de reutilizar
com a logística reversa, gerando assim descarte zero ao meio ambiente e uma
política de reutilização dos materiais ajudando ao meio ambiente e as próximas
gerações.

27
REFERÊNCIAS
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dezembro de 2000. Altera a Lei no 6.938, de 31 de agosto de 1981, que dispõe
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