Pulvimetalurgia

Pulvimetalurgia

1. Ventajas

   • Con forma final
     • No operaciones de acabado
       • No desperdicios
   • Fabricar con nivel de porosidad específico
   • Procesado de materiales (imposible con otros procedimientos)
   • Obtener elevadas características dimensionales
   • Procesos automatizables

2. Limitaciones

   • Alto coste de equipos
   • Alto coste del polvo metálico
   • Limitaciones de forma (Fluencia del material)
   • Variaciones de densidad
   • Piezas tamaño reducido

3. Características de los polvos

   • Pureza y composición química
     • Polvos elementales
     • Polvos prealeados
   • Tamaño de partícula
     • Mayor relación superficie-volumen
       • Mayor cohesión entre partículas
     • Utilización de cribas
       • Número de malla (Mayor número, menor partícula)
   • Densiada, factor de empaquetamiento, porosidad
     • Densidad real
       • Densidad del material si los polvos funden en un sólido
     • Densidad volumétrica
       • Densidad de los polvos por separado
     • Factor de empaquetamiento
       • D. Volumétrica / D. Real
     • Porosidad
       • Vol. Poros polvo / Vol. Total
       • Porosidad + Factor empaquetamiento = 1
       • Tipos
         • Abiertos
           • Externos a partículas individuales
             • Puede fluir un fluido
         • Cerrados
           • Internos a las partículas
             • No relevante
   • Fricción y flujo
     • Rozamiento partículas
       • Dificulta fluencia
         • Variaciones de densidades
     • Capacidad de flujo
       • Tiempo para que una cantidad de polvo fluya por embudo

4. Fabricación de los polvos

   • Atomización
     • Metal por pequeño orificio
       • Fraccionado por una fuerte corriente
         • Agua
           • Polvo irregular + Oxidado
             • Aceite sintético
         • Solidifica en polvo
         • Aire
           • Polvo esférico + Oxidado
             • Gas inerte
     • Atomización centrífuga
   • Desintegración mecánica/Pulverización
     • Fuerza mecánica
       • Fresado
       • Martillo rotatorio
   • Métodos químicos
     • Reducción
       • Reducen compuestos a polvos elementales
       • Polvos de elevado punto de fusión
     • Precipitación
       • Sales disueltas en agua
     • Condensación
       • Calentar varilla
         • Metal evapora
           • Condensa en polvo contra superficie fría
       • Polvos de bajo punto de fusión
   • Electrólisis
     • Ánodo (Metal a pulverizar)
       • Voltaje
         • Llega al cátodo (Metal puro)
     • Polvos puros + No oxidables + Fácil compresión

5. Procesado

   • Acondicionamiento y selección
     • Limpieza contra óxido
       • Reducción
     • Secado (Alta Tª + Atm. reductora)
       • Elimina óxido
       • Genera copos (Necesitan reducción)
     • Clasificación mediante cribas
   • Mezclado
     • Rotación
       • Tambor
       • Recipiente cónico doble
     • Agitación
       • Mezclador de tornillo
       • Mezclador de paletas
     • Añaden lubricantes o aglutinantes
   • Compactación
     • Cuerpo verde
       • Resistencia en verde
     • C. Convencional
       • Prensas + Matrices de acero
       • C. Simple
         • Un troquel comprime. Otro troquel eyecta.
         • Densidad disminuye según te alejas del troquel
       • C. Doble Acción
         • Dos troqueles comprimen
         • Mejora uniformidad
       • C. Matriz Flotante
         • Matriz baja mitad de carrera del troquel
       • C. Punzones múltiples
         • Punzones uno dentro de otro
         • Mismo grado de compactación en todas partes
     • Prensado isostático
       • Presión en todos direcciones
       • Tipos
         • P. Isostático Frío
           • Tª Ambiente
           • Proceso
             • 1) Polvos en molde elastómero
             • 2) Presión mediante agua o aceite
             • 3) Extracción
         • P. Isostático Caliente
           • Alta Tª y presión
           • Medio de compresión
             • Gas (Argón/Helio)
           • Molde de metal
     • Moldeo por inyección
       • Polvos + Aglomerantes = Pelets
         • Calienta
           • Inyecta en molde
             • Extrae
               • Elimina aglomerante
                 • SInteriza
     • Laminación
       • Polvos + Agua + Aglutinantes
         • Compacta con rodillos
           • Tira verde
             • Sinteriza
       • Extrusión
       • Forjado
   • Sinterización
     • Objetivos
       • Aumentar resistencia
       • DIsminuir porosidad
       • Eliminar óxido
     • Fases
       • 1) Precalentado
       • 2) SInterizado
       • 3) Enfriado
     • Tipos
       • S. Estado Sólido
         • Debajo punto fusión
         • Componentes estructurales
       • S. Fase Líquida
         • Entre puntos de fusión de componentes
         • Productos especiales
         • Grandes contracciones
     • Prensado en caliente
       • En prensado uniaxial
         • Presión + Calor
       • Molde resiste Tª
     • Sinterizado por chispas
       • Troqueles son electrodos
         • Tensión
           • Limpia partículas

6. Operaciones de acabado

   • Dimensionado
     • Mayor precisión dimensional
       • Presiones moderadas
   • Acuñado
     • Mejorar propiedades mecánicas
       • Elevadas presiones
   • Impregnación
     • Partes sinterizadas
       • En baño de lubricante caliente a presión
         • Eliminar poros
         • Autolubricación
     • Imp. con polímeros
       • 1) Baño en polímero líquido
       • 2) Aumento presión
       • 3) Calentamiento
       • Impermeabiliza
       • Resistencia a corrosión
   • Infiltración
     • Rellenar poros con metal fundido
     • Poco control dimensional
   • Tratamientos térmicos
     • Resinterización
       • Homogeneizar
     • Recocido
       • Suavizar tensiones
     • Refinación
       • Mejora ductilidad
     • Endurecimiento
       • Resistencia al desgaste
     • Estructura porosa limita conductivada calor
   • Mecanizado y unión