In this article, we'll cover the 25 mainstream metal processing methods used across the industry. These are the core techniques you'll encounter in everyday metalworking and fabrication.
What is metalworking
Metalworking is the production of parts, components, or large structures by applying various processes to metallic materials. It spans everything from oil rigs, ships, and bridges down to small engine parts and jewelry. To hit the required specs, you need a solid grasp of the available techniques, processes, and tooling.
What are the methods
Metal processing generally breaks down into three main categories: metal forming, metal cutting, and metal joining. Each covers a set of techniques for shaping, removing, or bonding metal materials.
Forming methods—like forging, rolling, and extrusion—change the shape and internal structure of the metal. Cutting processes—machining, drilling, sawing—remove material to get the final geometry. Joining methods—welding, soldering, brazing—fuse separate pieces into one assembly. All three are essential in fabricating metal components and structures.
1. Die casting
Die casting is a metal casting process where molten metal is forced under high pressure into a mold cavity. The dies are typically machined from higher-strength alloys, making the process similar in principle to injection molding but for metals.
2. Sand casting
Sand casting uses sand to form the mold. You start by placing a finished part or wooden pattern into the sand, then compact sand around it and let it set. The mold is usually made in two or more sections so the pattern can be removed before pouring. During mold-making, you create the sprue and vent holes for the metal to flow in and gases to escape. After pouring, the mold is left until the metal solidifies. Once the part is removed, the sand mold is broken apart—so each casting requires a fresh mold.
3. Investment casting
Investment casting, also called lost-wax casting, involves wax pressing, wax repair, tree assembly, dipping, dewaxing, pouring, and post-processing. You first make a wax pattern of the part, then coat it with ceramic slurry to build a shell. After the shell dries, it's fired to become a ceramic mold—during firing, all the wax melts out, leaving just the cavity. A pouring cup is typically added to the shell, and molten metal is poured in. Once cooled and solidified, you have the finished part.
4. Die forging
Die forging uses a die set and specialized forging equipment to shape a blank into a forged part. Depending on the press, you'll see hammer die forging, crank press die forging, flat forging machine die forging, friction press die forging, and others.
Roll forging is a plastic forming process where a pair of counter-rotating dies deforms the material to produce a forging or preform. It's a specific type of longitudinal rolling and is common in production shops.
5. Forging
Forging applies compressive force to a metal blank using a forging press or hammer, causing plastic deformation to achieve the required mechanical properties, shape, and size. Along with stamping, it's one of the two main branches of the forging process.
Forging has clear advantages. It eliminates as-cast defects like porosity from the smelting process and refines the grain structure. Because the metal's grain flow is preserved, forged parts generally have better mechanical properties than castings of the same alloy. For high-load, severe-service applications, forgings are often preferred over rolled plate, bar stock, or welded fabrications with simpler geometries.
6. Rolling
Rolling, or calendering, is a metal forming process where an ingot is passed through a set of rolls to reduce thickness and shape the material. The process is classified as hot rolling when the metal is above its recrystallization temperature, and cold rolling when below. Hot rolling is typically used for large reductions and initial shaping, while cold rolling provides tighter tolerances and a better surface finish. Calendering is the most common metalworking method, used across a wide range of industries for producing sheet, plate, and strip.
Die casting is a high-pressure process where molten or semi-liquid metal is injected rapidly into a steel die. The metal fills the cavity and solidifies under pressure, producing a casting with excellent dimensional accuracy and surface detail. This method is highly efficient for high-volume production of complex, precise parts, making it a go-to choice for OEMs needing consistent, repeatable components.
7. Low-pressure casting
Low-pressure casting uses low-pressure gas to fill a mold with molten metal, which then solidifies under controlled conditions. Originally developed for aluminum alloy castings, it's now also used for copper, iron, and even high-melting-point steels. The process yields castings with improved density, reduced porosity, and tighter dimensional tolerances compared to gravity casting. It's a solid choice for OEMs requiring high-quality structural components with good mechanical properties.
8. Centrifugal casting
Centrifugal casting involves pouring molten metal into a rotating mold, where centrifugal force distributes the metal and forms the part. Mold selection depends on part geometry, size, and production volume—options include sand, shell, or investment molds, as well as metal molds with a refractory or resin sand coating. This technique produces dense, high-quality castings with minimal porosity, making it ideal for cylindrical parts like bushings, rings, and pipes.
9. Fundição em espuma perdida
A fundição em espuma perdida começa com um padrão de espuma que corresponde à geometria final da peça. O padrão é revestido com tinta refratária, seco e embutido em areia de quartzo seca. O metal fundido é vazado sob vácuo, vaporizando a espuma e preenchendo a cavidade. O resultado é uma peça fundida sem linhas de partição, sem ângulos de saída e sem rebarbas — essencialmente uma forma quase líquida. Este processo elimina o deslocamento do macho e reduz erros dimensionais, tornando-o uma opção precisa e econômica para geometrias complexas.
A fundição em espuma perdida é um processo de forma quase líquida que requer tolerância mínima de usinagem. Elimina a necessidade de remoção de macho, superfícies de partição e machos de areia, produzindo peças fundidas livres de rebarbas, rebarbas e ângulos de saída. Isso também evita erros dimensionais causados pelo desalinhamento do macho. Para os OEMs, isso se traduz em peças mais limpas, menos trabalho secundário e melhor consistência entre os lotes de produção.
10. Fundição por compressão
A fundição por compressão, também chamada de forjamento em matriz líquida, injeta metal fundido ou semissólido em uma matriz aberta e, em seguida, a fecha para formar a peça. Alta pressão é aplicada durante a solidificação, causando deformação plástica da casca solidificada e prensagem isostática do líquido restante. O resultado é uma peça com propriedades mecânicas superiores e precisão dimensional, combinando efetivamente os benefícios da fundição e do forjamento.
Na fundição por compressão direta, o metal fundido é vazado diretamente na cavidade da matriz aberta. A fundição por compressão indireta injeta a liga através de um punção em uma matriz fechada. Ambos os métodos aplicam alta pressão durante a cristalização, produzindo um produto denso e livre de poros. Este processo fornece peças fundidas com propriedades mecânicas próximas às de peças forjadas, tornando-o uma opção forte para aplicações de alta tensão onde a integridade é crítica.
11. Fundição contínua
A fundição contínua vaza metal fundido em um molde aberto resfriado a água. À medida que o metal solidifica ao longo do comprimento do molde, o tarugo é continuamente retirado pela parte inferior. Isso produz seções longas — tarugos, placas, barras ou tubos — sem a necessidade de moldes individuais. O processo é altamente eficiente, oferecendo melhor rendimento e menor custo por tonelada em comparação com a fundição em lote.
A fundição contínua oferece vantagens significativas sobre a fundição tradicional de lingotes: maior produtividade, melhor rendimento de material e menores custos operacionais. O produto resultante tem melhor sanidade interna, porosidade reduzida e superfície mais limpa. É o método padrão para produzir matéria-prima de aço, alumínio e cobre, dando aos processos downstream um material de partida consistente e de alta qualidade.
12. Trefilação
A trefilação é um processo de conformação a frio onde um blank de metal é puxado através de uma matriz com seção transversal menor, reduzindo seu diâmetro e aumentando seu comprimento. Isso é tipicamente feito à temperatura ambiente, daí os termos trefilação a frio ou trabalho a frio. O processo alonga e afina o material, produzindo arame, tubo, haste e outros perfis alongados com tolerâncias apertadas e propriedades mecânicas melhoradas.
A trefilação a frio melhora o acabamento superficial, aumenta a resistência à tração e melhora a precisão dimensional em comparação com o estoque laminado a quente. É amplamente utilizado na fabricação, construção, automotiva e aeroespacial para componentes que exigem seções transversais precisas e propriedades mecânicas consistentes. Para os OEMs, os produtos trefilados oferecem desempenho confiável e características de usinagem previsíveis.
13. Estampagem
A estampagem é um processo de conformação a frio onde chapa metálica, tira ou bobina é alimentada em uma prensa e formada usando matrizes. O punção força o material para dentro da cavidade da matriz, causando deformação plástica ou cisalhamento para produzir a forma desejada. Este método é altamente eficiente para produção em alto volume, entregando peças com tolerâncias apertadas e qualidade repetível.
A estampagem abrange uma ampla gama de operações — corte, perfuração, dobra, estampagem profunda e cunhagem — permitindo geometrias complexas em uma única matriz ou matriz progressiva. É uma solução econômica para componentes automotivos, aeroespaciais, eletrônicos e de eletrodomésticos. Com prensas alimentadas por bobina e ferramentas progressivas, podemos manter tolerâncias apertadas e manter qualidade consistente em milhões de peças.
14. Moldagem por Injeção de Metal (MIM)
A Moldagem por Injeção de Metal (MIM) é um processo de forma quase líquida que combina metalurgia do pó com moldagem por injeção de plástico. Pós metálicos finos são misturados com um aglutinante termoplástico para criar uma matéria-prima, que é então injetada em uma cavidade de molde sob alta pressão. Após o resfriamento, a peça é ejetada como um componente 'verde', pronta para desaglutinação e sinterização.
A peça verde passa por desaglutinação para remover o aglutinante — termicamente ou com solventes — seguida por sinterização em alta temperatura para fundir as partículas de metal em um sólido denso. A MIM produz peças intrincadas e altamente detalhadas com excelente precisão dimensional, muitas vezes eliminando a usinagem secundária. É uma alternativa econômica à usinagem CNC para componentes de pequeno a médio porte em automotiva, médica e eletrônica.
15. Torneamento
O torneamento é um processo de usinagem fundamental realizado em um torno, onde a peça de trabalho gira enquanto uma ferramenta de corte remove material. É o método mais comum para produzir peças cilíndricas, em forma de disco ou tipo luva com simetria rotacional. A ação de corte vem da rotação da peça de trabalho, permitindo remoção eficiente de material e bom acabamento superficial.
O torneamento é ideal para usinar superfícies cilíndricas internas e externas, cones, faces de extremidade, ranhuras, roscas e perfis contornados. A maioria das peças rotacionais pode ser efetivamente produzida desta forma, e com tornos CNC, podemos manter tolerâncias apertadas e alcançar geometrias complexas em uma única configuração. É um processo versátil e confiável para uma ampla gama de componentes OEM.
16. Fresamento
O fresamento usa um cortador rotativo para remover material de uma peça de trabalho estacionária, produzindo superfícies planas, ranhuras, contornos e formas 3D complexas. O fresamento convencional lida com recursos mais simples, enquanto as fresadoras CNC oferecem capacidade multi-eixo para geometrias intrincadas como moldes, matrizes e componentes aeroespaciais. Essa flexibilidade torna o fresamento um processo central para trabalho de protótipo e produção.
O fresamento CNC fornece controle preciso e automação, permitindo a produção eficiente de peças complexas com tolerâncias apertadas. Máquinas multi-eixo podem usinar rebaixos, recursos angulares e superfícies de forma livre em uma única configuração, reduzindo o manuseio e melhorando a precisão. Para os OEMs, o fresamento CNC é uma escolha confiável tanto para protótipos de baixo volume quanto para execuções de produção em alto volume.
17. Aplainamento
O aplainamento é um processo de usinagem onde uma ferramenta de corte de ponta única se move em um movimento alternativo linear através da peça de trabalho para remover material. É usado principalmente para produzir superfícies planas, ranhuras e outros recursos lineares, especialmente em peças grandes. O aplainamento normalmente atinge uma precisão de IT9 a IT7, com rugosidade superficial (Ra) variando de 6,3 a 1,6 micrômetros.
O aplainamento é adequado para usinar peças de trabalho grandes ou criar superfícies de referência planas com requisitos dimensionais e de acabamento específicos. Embora seja menos comum que o fresamento para peças pequenas, continua sendo uma opção prática para componentes de equipamentos pesados e ferramentas. O processo oferece boa precisão e um acabamento superficial previsível, tornando-o uma escolha confiável para certas aplicações.
18. Retificação
Ao selecionar o fresamento CNC como método de usinagem, é importante aproveitar as vantagens e funções principais das fresadoras CNC. Essas máquinas fornecem flexibilidade, precisão e a capacidade de lidar com geometrias complexas. Ao utilizar as capacidades das fresadoras CNC, os fabricantes podem alcançar resultados superiores e otimizar seus processos de produção.
17. Aplainamento
O aplainamento é um método de corte comumente usado para dar forma a peças. Envolve o uso de uma plaina, que se move em um movimento alternativo linear horizontal através da peça de trabalho. O aplainamento é empregado principalmente para alcançar formas e dimensões específicas durante o processo de usinagem.
O processamento de aplainamento normalmente oferece uma faixa de precisão de IT9 a IT7, indicando o nível de precisão dimensional alcançado. A rugosidade superficial, medida pelo parâmetro Ra, está dentro da faixa de 6,3 a 1,6 micrômetros (um). O valor Ra descreve a rugosidade média da superfície usinada, com valores mais baixos indicando um acabamento superficial mais suave.
O aplainamento é comumente usado em várias indústrias, especialmente para usinar peças de trabalho grandes ou alcançar superfícies planas com dimensões e acabamentos superficiais específicos. É importante considerar os requisitos de precisão e rugosidade superficial desejados ao selecionar o aplainamento como método de usinagem.
18. Retificação
A retificação é uma operação de usinagem comum que remove excesso de material de uma peça de trabalho usando grãos abrasivos ou rebolos. Usamos principalmente para manter dimensões apertadas, melhorar o acabamento superficial e trazer as peças para as especificações de montagem final.
Na retificação, grãos abrasivos — tipicamente aglomerados em rebolos ou usados como meio solto — são trazidos contra a peça de trabalho sob pressão controlada e movimento relativo. Os grãos removem cavacos finos através de corte, arado e atrito, o que dá forma à peça e define sua textura superficial final e precisão dimensional.
A retificação funciona em uma ampla gama de materiais, incluindo aços, alumínio, cerâmicas, compósitos e certos não-metálicos. É padrão em automotiva, aeroespacial, ferramentaria e fabricação de precisão onde a integridade superficial e a tolerância importam.
A principal vantagem da retificação é sua capacidade de manter alta precisão, tolerâncias apertadas e acabamentos superficiais superiores. É o processo preferido para pistas de rolamentos, engrenagens, ferramentas de precisão e peças com perfis complexos ou dimensões críticas onde a usinagem sozinha não é suficiente.
19. Fusão Seletiva a Laser (SLM)
A Fusão Seletiva a Laser (SLM) é um processo aditivo de metal que usa um laser de alta potência — tipicamente fibra ou CO2 — e pó de metal para construir peças totalmente densas. A câmara de construção contém um leito de pó fino e consistente que é derretido seletivamente, camada por camada.
Na SLM, um laser controlado por computador varre o leito de pó de acordo com o modelo CAD, derretendo e fundindo partículas apenas onde o feixe atinge. Cada camada solidifica, então uma nova camada de pó é espalhada, e o processo se repete até que a peça esteja completa. O resultado é um componente metálico de forma quase líquida com propriedades mecânicas comparáveis ao material trabalhado.
A SLM é uma forma de impressão 3D de metal que nos permite produzir geometrias complexas e recursos internos que você simplesmente não pode alcançar com usinagem ou estampagem convencionais. É amplamente utilizada em aeroespacial, médica e automotiva para peças metálicas personalizadas de alta resistência com tolerâncias apertadas e boa vida à fadiga.
20. Superfície
O laser derrete e liga o pó completamente nas áreas varridas, enquanto o pó não exposto permanece solto. Toda a operação ocorre dentro de uma câmara selada purgada com gás inerte para evitar oxidação.
21. Sinterização seletiva a laser
A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) usa um laser infravermelho como fonte de calor e trabalha principalmente com materiais em pó. O pó é pré-aquecido até logo abaixo de seu ponto de fusão, então nivelado com um rolo ou lâmina antes de cada passagem.
O laser sinteriza seletivamente o pó com base nos dados de fatia do arquivo CAD, fundindo as partículas em uma camada sólida. Após cada camada, o leito desce, novo pó é espalhado, e o processo se repete. Uma vez completo, o pó solto é removido para revelar a peça acabada.
No momento, a SLS é madura para pós de cera e plástico. Pós de metal e cerâmica ainda estão em desenvolvimento para este processo — eles são viáveis, mas a janela de sinterização e a densidade da peça precisam de controle cuidadoso.
22. Deposição de metal Um pouco
A deposição de metal — também chamada de deposição direta de metal ou revestimento a laser — é semelhante ao FDM, mas usa pó de metal em vez de filamento. O pó é alimentado através de um bico junto com um laser de alta potência e gás de proteção inerte.
Ao contrário dos sistemas de leito de pó que são limitados pelo tamanho da caixa de construção, a deposição de metal pode construir peças grandes diretamente e é especialmente útil para reparar componentes de precisão danificados. Você pode adicionar material exatamente onde é necessário, o que reduz o desperdício e o retrabalho.
Na prática, o pó é pulverizado na superfície alvo, e o laser o derrete para que se funda metalurgicamente ao substrato. O gás inerte mantém a poça de fusão limpa e previne a oxidação, o que é crítico para a qualidade da ligação e propriedades mecânicas.
A deposição de metal é usada em aeroespacial, automotiva e ferramentaria para fabricação sob demanda e reparo de peças metálicas complexas. Dá a você a flexibilidade de restaurar superfícies desgastadas ou construir recursos sem começar de um bloco sólido.
23. Perfilagem por rolos Perfilagem por rolos
A perfilagem por rolos passa uma tira contínua de aço inoxidável através de uma série de estações de rolos, cada uma dobrando progressivamente o material até atingir o perfil final. A sequência de rolos é projetada para que cada passagem deforme o metal incrementalmente — até 36 estações para formas complexas, embora perfis simples possam precisar apenas de três ou quatro.
24. Forjamento em matriz
O forjamento em matriz usa matrizes moldadas em equipamentos de forjamento dedicados para comprimir um blank em uma peça acabada. O resultado é um forjamento com precisão dimensional apertada, tolerância mínima de usinagem e boa integridade estrutural — além de altas taxas de produção uma vez que a ferramenta é comprovada.
25. Corte em matriz
O corte em matriz é uma operação de corte onde o filme formado ou circuito é colocado na matriz macho, e a matriz se fecha para aparar o excesso de material enquanto preserva a forma 3D que corresponde à cavidade. É uma maneira limpa e eficiente de finalizar peças formadas.
No corte em matriz, o painel de filme ou circuito fica na placa inferior enquanto a matriz é montada no carne superior. A prensa aplica força descendente para controlar a lâmina e cortar através do material. Ao contrário de uma matriz de perfuração, o corte em matriz deixa uma borda mais suave. Você também pode ajustar a pressão e profundidade de corte para obter efeitos como vinco ou linhas de meio corte. A ferramenta é econômica, e o processo é seguro, rápido e fácil de operar.