Metalurgia de los polvos

Metalurgia De Polvos

Este proceso, una vez obtenidos los polvos metálicos se puede resumir en tres partes principales:
1. La mezcla: Se deben mezclar los polvos metálicos con sus respectivas adiciones (dependiendo de las propiedades deseadas para la pieza terminada), creando una mezcla homogénea de ingredientes.
2. El compactado: Se compacta la mezcla obteniendo así la forma y el tamañodeseado de la pieza. Este compactado sólo requiere la suficiente cohesión para ser manejada con seguridad y transportada a la siguiente etapa.
3. El sinterizado: Se ingresan las piezas a un horno con temperatura controlada que no exceda el punto de fundición del metal base. A esta temperatura los enlaces mecánicos entre los polvos obtenidos por el compactado se transforman en enlaces metalúrgicos,dándole así sus principales propiedades de resistencia. Este procedimiento se conoce como sinterizado.
Fuera de estos tres procesos que conforman la pulvimetalurgia, se le pueden hacer a la pieza terminada todos los tratamientos térmicos y acabados necesarios para que tenga un óptimo desempeño.

Obtención de los Polvos

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 estado líquido. 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 oláminas 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. Se retiran 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 defusión.
• 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 dentro de un separador ciclónico.
• Condensación de vapores metálicos. Aplicable en metales que pueden hervir condensando el vapor en forma de polvo (magnesio, cadmio y zinc)

Dosificación y mezclaGeneralmente, para obtener las características requeridas será necesario mezclar polvos de tamaños y composiciones diferentes. Igualmente se puede añadir aditivos que actúen como lubricantes durante el compactado o aglutinantes que incrementen la resistencia del compactado crudo.
Debido a la elevada relación área superficial/volumen esto quiere decir que cuanto más dividido esté el polvo, más area deexposición al medio ambiente posee este. La mayoría de los polvos metálicos tienden a reaccionar con el oxigeno del ambiente generando así una flama en la mayoría de los casos, además de otros como el magnesio que es explosivo, por lo que deberán manejarse con precaución, y para contenerlos (los polvos) se utilizan normalmente cuartos de ambientes controlados.

Compactación en frío

El polvo sueltose 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 presión se aplica al polvo en una sola dirección. Mediante compactación uniaxial pueden obtenerse piezas en verde con dimensiones y acabados precisos, obteniéndose una alta productividad en laindustria 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 se produce 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 émbolo.
Variantes: Prensado isostático en frío (Cold Isostatic...