O metal duro, também conhecido como carboneto de tungstênio, desempenha um papel fundamental na indústria alimentícia. Sua resistência excepcional ao desgaste e sua alta dureza o tornam um material essencial para a fabricação de ferramentas e equipamentos utilizados no processamento e produção de alimentos. Continue a leitura e saiba mais sobre a aplicação do metal duro na indústria alimentícia e os diferenciais da Hartstark!

 

Propriedades e características do metal duro

O metal duro é uma liga composta principalmente de carboneto de tungstênio (WC) e um ligante que pode ser o cobalto (Co) ou o níquel (Ni), e é aí que entra duas particularidades da indústria alimentícia: a resistência à corrosão e a toxicidade do cobalto em seres humanos.

Boa parte das muitas aplicações de metal duro em outras indústrias diferentes da alimentícia usa o cobalto como ligante porque ele une melhor os grãos de carbeto de tungstênio durante a sinterização, resultando em propriedades
mecânicas ligeiramente superiores.

Mas, quando se trata do processamento de alimentos, o níquel toma a frente como o material complementar mais indicado na maioria dos processos por dois motivos principais: o níquel é muito mais resistente à corrosão do que o cobalto (essa qualidade é muito valiosa no contato com alimentos de pH mais baixos) e há dúvidas a respeito da toxicidade do cobalto em seres humanos.

Muitos processos que envolvem alimentos são em meios ácidos, o que transforma a resistência a esse tipo de ambiente em aumento de vida útil da ferramenta. Já em meios básicos, Ph>7, a resistência de ambos se equivalem e é baixa.

Com relação à toxicidade, o departamento de saúde dos E.U.A. (U.S. Department of Health and Human Services), por meio do seu programa de toxicologia (National Toxicology Program – NTP), menciona em seu 14º relatório o cobalto como potencialmente cancerígeno (as reasonably anticipated to be a human
carcinogen).

 

Vantagens do Metal Duro na Indústria Alimentícia

Veja abaixo 3 vantagens do metal duro e sua aplicação nos mais diversos processos da indústria de alimentos:

 

Durabilidade e Longa Vida Útil

Como você viu acima, o metal duro é conhecido por sua resistência excepcional ao desgaste e à quebra. Essa propriedade é crucial na indústria alimentícia, onde as ferramentas e componentes estão sujeitos a altas cargas e fricção constante. 

A durabilidade do metal duro resulta em uma vida útil prolongada das ferramentas, reduzindo a necessidade de substituição frequente. Isso, por sua vez, reduz os custos operacionais e aumenta a produtividade, pois menos tempo é gasto em trocas de ferramentas e manutenção.

 

Alta Precisão e Qualidade

O metal duro possui uma alta capacidade de fornecer tolerâncias de acabamentos superiores. Isso é fundamental na indústria alimentícia, onde a precisão dimensional é essencial para a uniformidade e a qualidade dos produtos alimentícios. 

As ferramentas de corte e usinagem de metal duro permitem a produção de formas complexas com alta precisão, garantindo a consistência do tamanho, forma e acabamento dos alimentos. Isso reduz a necessidade de retrabalhos e melhora a eficiência dos processos de produção.

 

Resistência a Condições Extremas

O metal duro possui propriedades que o tornam altamente resistente a condições extremas encontradas na indústria alimentícia, como alta temperatura e exposição a produtos químicos agressivos. 

Sua capacidade de resistir a essas condições garante a integridade e a funcionalidade das ferramentas e componentes, mesmo em ambientes agressivos. Além disso, a resistência à corrosão do metal duro é fundamental para garantir a segurança e a higiene alimentar, pois evita a contaminação dos alimentos por interações químicas indesejáveis.

 

Aplicações do metal duro na indústria alimentícia

Entre os alimentos processados com ferramentas desse material, há muitos exemplos, destacamos o cacau que é moído com martelos de metal duro, o molho de tomate ou mostarda, que passa por homogeneizadores de alta pressão onde válvulas e sedes de carbeto de tungstênio são comuns. Veja abaixo algumas aplicações: 

 

Ferramentas de Corte e Usinagem

Na indústria alimentícia, as brocas e fresas de metal duro são amplamente utilizadas na fabricação de moldes e cortadores para a produção de alimentos. Essas ferramentas permitem a criação de formas complexas com alta precisão, garantindo a uniformidade e a qualidade dos produtos.

A alta dureza do metal duro permite a usinagem de materiais difíceis, como aço inoxidável e ligas de alumínio, com maior eficiência e precisão. Além disso, a resistência ao desgaste do metal duro garante uma vida útil prolongada para as brocas e fresas, reduzindo a necessidade de substituição frequente.

 

Lâminas e Serras de Corte

As lâminas de corte de metal duro são amplamente utilizadas em processos de fatiamento, corte e desossa de alimentos. Elas oferecem maior precisão no corte, resultando em produtos alimentícios de qualidade superior. 

Sendo assim, sua alta dureza e resistência ao desgaste garantem a durabilidade e a eficiência dessas ferramentas, mesmo quando expostas a altas cargas e fricção constante.

 

Componentes de Máquinas e Equipamentos

O metal duro é amplamente empregado na fabricação de peças na indústria alimentícia, como bicos de secagem (spray dryer) e válvulas. Sua alta resistência à abrasão e à corrosão assegura a durabilidade e a vida útil dessas peças, mesmo em ambientes agressivos.

Essas peças desempenham um papel fundamental em máquinas e equipamentos utilizados na produção de alimentos, garantindo o funcionamento suave e eficiente dos processos industriais.

 

Matrizes e Moldes

Como já falamos, a  resistência excepcional ao desgaste do metal duro permite que ferramentas como matrizes e moldes suportem altas pressões e forças de conformação sem sofrer deformações significativas.

Além disso, a alta precisão dimensional do metal duro garante a produção de produtos alimentícios com formas e tamanhos consistentes. Essa precisão é essencial para a uniformidade e a qualidade dos alimentos produzidos em larga escala.

 

 

A Hartstark tem a solução ideal para a sua necessidade! 

A HART STARK sempre recomenda fortemente as classes com níquel aos seus clientes que atuam com ferramentas no processamento de alimentos. 

Mesmo tomando algum malefício à saúde dos consumidores finais como muito improvável, a pequena diferença entre as propriedades mecânicas dos dois ligantes (em favor do cobalto) de um metal duro com excelente processamento e a grande redução do risco de corrosão em meios ácidos (em favor do níquel) justificam nossa escolha.

Por fim, vale lembrar que para os meios mais básicos o metal duro não é sempre a melhor opção quando comparado com outros materiais. As cerâmicas, mais resistentes à corrosão nesses ambientes, são alternativas muito utilizadas.

A HARTSTARK também oferece nesses casos partes em carbeto de silício reagido ou sinterizado, garantindo a produtividade de nossos clientes conforme suas necessidades. Entre em contato conosco e saiba mais!