Pulvimetalurgia

Pulvimetalurgia

Ventajas
1. Con forma final
  1. No operaciones de acabado
    1. No desperdicios
2. Fabricar con nivel de porosidad específico
3. Procesado de materiales (imposible con otros procedimientos)
4. Obtener elevadas características dimensionales
5. Procesos automatizables
Limitaciones
1. Alto coste de equipos
2. Alto coste del polvo metálico
3. Limitaciones de forma (Fluencia del material)
4. Variaciones de densidad
5. Piezas tamaño reducido
Características de los polvos
1. Pureza y composición química
  1. Polvos elementales
  2. Polvos prealeados
2. Tamaño de partícula
  1. Mayor relación superficie-volumen
    1. Mayor cohesión entre partículas
  2. Utilización de cribas
    1. Número de malla (Mayor número, menor partícula)
3. Densiada, factor de empaquetamiento, porosidad
  1. Densidad real
    1. Densidad del material si los polvos funden en un sólido
  2. Densidad volumétrica
    1. Densidad de los polvos por separado
  3. Factor de empaquetamiento
    1. D. Volumétrica / D. Real
  4. Porosidad
    1. Vol. Poros polvo / Vol. Total
    2. Porosidad + Factor empaquetamiento = 1
    3. Tipos
      1. Abiertos
        Externos a partículas individuales
        Puede fluir un fluido
      2. Cerrados
        Internos a las partículas
        No relevante
4. Fricción y flujo
  1. Rozamiento partículas
    1. Dificulta fluencia
      1. Variaciones de densidades
  2. Capacidad de flujo
    1. Tiempo para que una cantidad de polvo fluya por embudo
Fabricación de los polvos
1. Atomización
  1. Metal por pequeño orificio
    1. Fraccionado por una fuerte corriente
      1. Agua
        Polvo irregular + Oxidado
        Aceite sintético
      2. Solidifica en polvo
      3. Aire
        Polvo esférico + Oxidado
        Gas inerte
  2. Atomización centrífuga
2. Desintegración mecánica/Pulverización
  1. Fuerza mecánica
    1. Fresado
    2. Martillo rotatorio
3. Métodos químicos
  1. Reducción
    1. Reducen compuestos a polvos elementales
    2. Polvos de elevado punto de fusión
  2. Precipitación
    1. Sales disueltas en agua
  3. Condensación
    1. Calentar varilla
      1. Metal evapora
        Condensa en polvo contra superficie fría
    2. Polvos de bajo punto de fusión
4. Electrólisis
  1. Ánodo (Metal a pulverizar)
    1. Voltaje
      1. Llega al cátodo (Metal puro)
  2. Polvos puros + No oxidables + Fácil compresión
Procesado
1. Acondicionamiento y selección
  1. Limpieza contra óxido
    1. Reducción
  2. Secado (Alta Tª + Atm. reductora)
    1. Elimina óxido
    2. Genera copos (Necesitan reducción)
  3. Clasificación mediante cribas
2. Mezclado
  1. Rotación
    1. Tambor
    2. Recipiente cónico doble
  2. Agitación
    1. Mezclador de tornillo
    2. Mezclador de paletas
  3. Añaden lubricantes o aglutinantes
3. Compactación
  1. Cuerpo verde
    1. Resistencia en verde
  2. C. Convencional
    1. Prensas + Matrices de acero
    2. C. Simple
      1. Un troquel comprime. Otro troquel eyecta.
      2. Densidad disminuye según te alejas del troquel
    3. C. Doble Acción
      1. Dos troqueles comprimen
      2. Mejora uniformidad
    4. C. Matriz Flotante
      1. Matriz baja mitad de carrera del troquel
    5. C. Punzones múltiples
      1. Punzones uno dentro de otro
      2. Mismo grado de compactación en todas partes
  3. Prensado isostático
    1. Presión en todos direcciones
    2. Tipos
      1. P. Isostático Frío
        Tª Ambiente
        Proceso
        1) Polvos en molde elastómero
        2) Presión mediante agua o aceite
        3) Extracción
      2. P. Isostático Caliente
        Alta Tª y presión
        Medio de compresión
        Gas (Argón/Helio)
        Molde de metal
  4. Moldeo por inyección
    1. Polvos + Aglomerantes = Pelets
      1. Calienta
        Inyecta en molde
        Extrae
        Elimina aglomerante
        SInteriza
  5. Laminación
    1. Polvos + Agua + Aglutinantes
      1. Compacta con rodillos
        Tira verde
        Sinteriza
    2. Extrusión
    3. Forjado
4. Sinterización
  1. Objetivos
    1. Aumentar resistencia
    2. DIsminuir porosidad
    3. Eliminar óxido
  2. Fases
    1. 1) Precalentado
    2. 2) SInterizado
    3. 3) Enfriado
  3. Tipos
    1. S. Estado Sólido
      1. Debajo punto fusión
      2. Componentes estructurales
    2. S. Fase Líquida
      1. Entre puntos de fusión de componentes
      2. Productos especiales
      3. Grandes contracciones
  4. Prensado en caliente
    1. En prensado uniaxial
      1. Presión + Calor
    2. Molde resiste Tª
  5. Sinterizado por chispas
    1. Troqueles son electrodos
      1. Tensión
        Limpia partículas
Operaciones de acabado
1. Dimensionado
  1. Mayor precisión dimensional
    1. Presiones moderadas
2. Acuñado
  1. Mejorar propiedades mecánicas
    1. Elevadas presiones
3. Impregnación
  1. Partes sinterizadas
    1. En baño de lubricante caliente a presión
      1. Eliminar poros
      2. Autolubricación
  2. Imp. con polímeros
    1. 1) Baño en polímero líquido
    2. 2) Aumento presión
    3. 3) Calentamiento
    4. Impermeabiliza
    5. Resistencia a corrosión
4. Infiltración
  1. Rellenar poros con metal fundido
  2. Poco control dimensional
5. Tratamientos térmicos
  1. Resinterización
    1. Homogeneizar
  2. Recocido
    1. Suavizar tensiones
  3. Refinación
    1. Mejora ductilidad
  4. Endurecimiento
    1. Resistencia al desgaste
  5. Estructura porosa limita conductivada calor
6. Mecanizado y unión

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