Caracterização das Propriedades Magnéticas do Ferro-Fósforo Obtidos por Metalurgia do Pó para Desenvolvimento de um Estator-Protótipo Segmentado

As empresas de maquinas eletricas estao constantemente buscando aperfeicoar seus produtos, buscando dessa maneira aumentar o rendimento, diminuindo as perdas magneticas, alem da reducao do consumo de energia e materia-prima para a construcao destes equipamentos. Atualmente, para a construcao dos nucleos (rotores e estatores) sao utilizadas pacotes de chapas empilhadas de aco isoladas eletricamente. O processo de obtencao de ligas magneticas atraves metalurgia do po (M/P) e uma alternativa para a producao desses nucleos, principalmente para aplicacoes em altas frequencias. A M/P apresenta algumas vantagens como: economia de material e tempo no processo, alem de propriedades equivalentes ou superiores se comparadas as chapas laminadas. No entanto, nos processos convencionais de compactacao e sinterizacao, o tamanho da peca e um fator limitante, uma vez que a pressao necessaria para compactacao esta relacionada com area transversal de contato. Dessa forma, foi fabricado um estator-prototipo conciliando a tecnica de sinterizacao por fase liquida (introducao de fosforo na forma Fe3P no ferro) juntamente com o desenvolvimento de pecas segmentadas para contornar o fator limitante, ou seja, o tamanho da peca. Para a avaliacao previa das propriedades magneticas foram misturados ao ferro (ASC 100.29) 1%, 2% e 3% de fosforo. Posteriormente compactadas (geometria em forma de anel a 400MPa)  e sinterizadas (a 1150oC) e entao obtidas as curvas de magnetizacao e histerese atraves de corpos de prova (aneis de howland). Desses corpos de prova foram realizados tambem ensaios de resistividade eletrica. Observou-se que a resistividade eletrica do Ferro aumenta com o aumento da adicao de fosforo e sua propriedade magnetica aumenta com a adicao de ate 2% de fosforo. Optou-se dessa maneira para a construcao do estator-prototipo segmentado contendo 1% de fosforo, pois o excesso de fosforo pode causar a fragilidade do material.