Pulvimetalurgía

Metalurgia de polvos
La metalurgia de polvos es un proceso por medio del cual partes o productos se fabrican comprimiendo polvo metálico o algún material cerámico dentro de un molde o dado; una vez comprimido el polvo, se somete a un proceso de calentamiento (sinterizado) lo que le proporciona a la pieza propiedades de resistencia y dureza.
Este proceso de conformado es el único medio defabricación que se puede emplear para la obtención de piezas a partir de materiales con puntos de fusión elevados. Por ejemplo. Los materiales refactorios poseen puntos de fusión elevados que los hacen difíciles de trabajar con el equipo que podría considerarse como ordinario para el manejo de la mayoría de los metales; otros materiales tienden a reaccionar fuertemente con el medio ambiente al fundirse,motivo por el cual no es fácil procesarlos por ese medio.
Otra ventaja que se tiene con este proceso de conformado es que se puede obtener en forma económica la combinación de metales y no metales para la fabricación de piezas, como en el caso de la industria eléctrica en la cual las escobillas de motores y los contactos deben tener conductividad apropiada, pero a la vez ser resistentes aldesgaste y al arco eléctrico y se forma al hacer el contacto. Las escobillas se fabrican de polvo de cobre, grafito y en algunas ocasiones de estaño y plomo. Por otra parte, los contactos requieren combinaciones de materiales como tungsteno con cobre y plata.
Un punto importante a considerar en la selección de este proceso de conformado es el poco desperdicio de material que involucran lasoperaciones. Aproximadamente un 97 % del polvo que se emplea inicialmente se convierte en producto. Otro aspecto importante es que los métodos de producción por metalurgia de polvos se pueden automatizar, lo que en un momento permite bajar costos y lograr una alta calidad en el producto.
Debido a que el manejo y compactación de los polvos involucra cierta complejidad, existen algunas limitantes ydesventajas del proceso, entre las que podemos mencionar:
1.- Equipo, herramental y materia prima (polvo metálico) costoso.
2.- El manejo y almacenamiento de los polvos requiere de especial cuidado, a fin de evitar la degradación del material con el tiempo y en algunos casos riesgo de incendio en el metal en polvo.
3.- Limitaciones en la forma de las piezas, ya que se debe de considerar que lospolvos difícilmente fluyen en sentido horizontal (lateralmente) dentro de los moldes o dados cuando se efectúa la compresión de ellos.
4.- La variación en la densidad del material a través de la pieza, especialmente si se tiene una geometría compleja.
Descripción del procedimiento:
En términos generales, se puede considerar que la metalurgia de polvos consiste de tres pasos:
-Preparación,combinación y mezcla del polvo o polvos.
-Compactación del polvo dentro de un dado o molde a una densidad establecida.
- Sinterizado (calentamiento) en un horno con atmósfera controlada.

Preparación del polvo
Los polvos que se emplean pueden ser de metales, no metales, aleaciones, materiales cerámicos (óxidos, nitruros, carburos, etc.). Los materiales más comúnmente empleados son el hierro, cobre,aluminio, estaño, níquel, titanio, cromo, aceros, inoxidables, grafito, silicio, óxidos, carburos metálicos, metales refractorios como tungsteno, tantalio y molibdeno.
La manufactura del polvo es muy importante y se debe de trabajar bajo ciertas especificaciones, las cuales determinan las características últimas y las propiedades físicas y mecánicas de las partes compactadas. Estasespecificaciones incluyen requerimientos sobre tamaño y forma de la partícula, flujo del polvo, compresibilidad, pureza, densidad, aparente, entre otras.
El tamaño de las partículas tiene que ver con su forma, pudiendo considerarse una o más dimensiones. Por ejemplo, si la partícula tiene forma esférica se requiere una sola dimensión, sin embargo, para otras formas se pueden requerir dos o más dimensiones....