Metalurgia en polvo

Caracterización de polvos
El tamaño, forma y distribución de los polvos afectan las características de las piezas a producir, por lo que se debe tener especial cuidado en la forma en la que se producen los polvos. Las principales características de los polvos a considerar son:
Forma
Finura
Distribución
Forma: La forma del polvo depende de la manera en la que se produjo el polvo, esta puede seresférica, quebrada, dendrítica, plana o angular.
Finura: La finura se refiere al tamaño de la partícula, se mide por medio de mallas normalizadas, las que consisten en cribas normalizadas, las que se encuentran entre las 36 y 850 micras.
Distribución de los tamaños de partículas: Se refiere a las cantidades de los tamaños de las partículas que participan en la composición de una pieza de polvo,esta distribución de tamaños tiene gran influencia en la fluidez y densidad de las partículas y en la porosidad final del producto.
Producción de los polvos metálicos
Generalmente se realiza de metales puros, principalmente hierro, cobre, estaño, aluminio, níquel y titanio, aleaciones como latones, bronces, aceros y aceros inoxidables o polvos pre-aleados. Procesos típicos son:
Atomización en estadolíquido. El metal fundido se vierte a través de un embudo refractario en una cámara de atomización, haciéndole pasar a través de chorros de agua pulverizada.
Atomización con electrodo fungible (electrólisis) Se colocan barras o láminas como ánodos en un tanque que contiene un electrolito. Se aplica corriente y tras 48 horas se obtiene en los cátodos un depósito de polvo de aproximadamente 2mm. Seretiran los cátodos y se rascan los polvos electrolíticos.
Reducción de óxidos metálicos. Se reducen los óxidos metálicos a polvos metálicos poniéndolos en contacto con el gas reductor a una temperatura inferior a la de fusión.
Pulverización mecánica. Útil en metales frágiles. Se muele el metal o se lima y se lleva a través de un gas, separándose el metal del gas en una corriente turbulenta dentrode un separador ciclónico.
Condensación de vapores metálicos. Aplicable en metales que pueden hervir condensando el vapor en forma de polvo (magnesio, cadmio y zinc)
Prensado
El polvo suelto se comprime mediante prensas mecánicas o hidráulicas en una matriz, resultando una forma que se conoce como pieza en verde o compactado crudo. Las prensas más utilizadas son uniaxiales, en la que la presiónse aplica al polvo en una sola dirección, generalmente vertical. Mediante compactación uniaxial pueden obtenerse piezas en verde con dimensiones y acabados precisos, obteniéndose una alta productividad en la industria mediante esta técnica. Un inconveniente de la compactación uniaxial es la baja relación longitud/diámetro que puede obtenerse en las piezas debido al gradiente de densidad que seproduce entre el centro de la pieza y las zonas más próximas al punzón. Para obtener un compacto con mayor densidad se emplean prensas de doble disco.
La densidad del polvo compactado es directamente proporcional a la cantidad de presión aplicada. Las presiones típicas varían desde 80 psi a 1000 psi (0,5 MPa a 7 MPa), hasta los 1.000 psi a 1.000.000 psi. La presión de 10 tons/in² to 50 tons/in² (150MPa a 700 MPa) se utilizan comúnmente para la compactación del polvo de metal. Para alcanzar la misma relación de compresión a través de un componente con más de un nivel o altura, es necesario trabajar con varios punzones inferiores. Una pieza de trabajo cilíndrica se hace mediante una operación mecánica de un solo nivel. Una forma más compleja se puede hacer por el utillaje común de nivelmúltiple.
Prensado en molde
Es la tecnología dominante para la formación de productos a partir de materiales en polvo, en términos de cantidades de piezas producidas, es sello de prensado. Hay máquinas, servo-eléctrica y prensas hidráulicas disponibles en el mercado, sin embargo, para un mayor rendimiento el polvo es procesado por prensas hidráulicas. Esta tecnología implica un ciclo de producción que...