Metalurgia de Polvos

Prensado Convencional y Sinterizado
1. Pasos
  1. Combinación y Mezclado de Polvos
    1. Compactación
      1. Sinterizado
        Después del prensado, el compactado verde carece de fuerza y resistencia, se desmorona fácilmente al menor esfuerzo. El sinterizado es el proceso de calentar los comprimidos crudos en un horno con atmósfera controlada, hasta una temperatura menor al punto de fusión, pero lo suficientemente alta como para permitir la adhesión de las partículas individuales, incrementando así su resistencia y fuerza.
      2. En la compactación se aplica alta presión a los polvos para darles la forma requerida. El método convencional de compactación es el prensado. Los objetivos de la compactación son obtener la forma, densidad y contacto entre partículas necesarios para que la parte tenga la resistencia suficiente y se pueda seguir procesando.
    2. Para lograr buenos resultados en la compactación y el sinterizado, los polvos metálicos necesitan homogeneizar perfectamente antes del proceso. El mezclado se refiere a la mezcla de polvos de la misma composición química, pero posiblemente con diferentes tamaños de partículas. La combinación se refiere a la mezcla de polvos de diferente composición química.
Operaciones Secundarias
1. Densificación y dimensionamiento
  1. Las operaciones secundarias en piezas sinterizadas tiene como consecuencia un aumento en la resistencia, ductilidad, conductividad térmica y eléctrica. Este proceso consta de transportar material sinterizado y transformarlo en límite de grano.
2. Impregnación e infiltración
  1. Una característica presente en la metalurgia de polvos es la porosidad; la cual es utilizada para crear nuevos productos conforme se van llenando estos espacios, ya sea con aceites, polímeros o metales con punto de fusión menor al de la base.
3. Tratamiento térmico y acabado
  1. Los componentes creados a base de polvos metálicos pueden tratarse térmicamente y terminarse con la mayoría de las operaciones utilizadas en piezas creadas a base de fundición. Mejora la apariencia del producto.
Alternativas de Prensado y Técnicas de Sinterizado
1. Prensado Isostático
  1. Frío
    1. El prensado isostático frío es un compactado que se realiza a temperatura ambiente. El molde, hecho de hule o de otro material elastómero, se sobredimensiona para compensar la contracción. Se usa agua o aceite para ejercer la presión hidrostática contra el molde dentro de la cámara. Las ventajas de este método incluyen una densidad más uniforme, herramientas menos costosas y mayor aplicación a corridas cortas de producción. Por el lado de las desventajas se encuentra que es muy difícil lograr una buena precisión dimensional en el prensado isostático, debido a la flexibilidad del molde.
  2. Caliente
    1. El prensado isostático caliente se lleva a cabo a alta presión y temperatura, usando como medio de compresión un gas que puede ser argón o helio, realizándose en un solo paso el prensado y sinterizado. A pesar de esta ventaja, es un proceso relativamente costoso y sus aplicaciones parecen concentrarse actualmente en la industria aeroespacial. El molde que contiene los polvos se hace de lámina de metal para resistir altas temperaturas, Las partes hechas por este procedimiento se caracterizan por su alta densidad, unión interparticular completa y buena resistencia mecánica.
2. Moldeo por Inyección de Polvos
  1. 1. Los polvos se mezclan con un aglutinante apropiado.
    1. 2. Se forman pellets con la mezcla.
      1. 3. Se calientan los pellets dentro del molde para después de enfriarse retirar la pieza.
        4. Se procesa la pieza para remover el aglomerante.
        5. La pieza se sinteriza.
        6. Se ejecutan operaciones secundarias que se requieren.
3. Laminado de Polvos
  1. 1. Los polvos se pueden comprimir en una operación de laminado para formar tiras de metal.
    1. 2. Después de ser comprimidos, pasan por rodillos que los dirigen hacia un horno sinterizador.
      1. 3. Se enfría, se lamina y se vuelve a sintetizar.
4. Extrusión de Polvos
  1. 1. Los polvos se colocan al vacío en una lata de lámina metálica.
    1. 2. Se calientan y se extruyen con el recipiente.
5. Forjado de Polvos
  1. Se empieza con una pieza de metalurgia de polvos preformada mediante prensado y sinterización al tamaño apropiado.
Productos Obtenidos
1. Contactos Eléctricos
2. Catarinas
3. Rodamientos
4. Engranes
5. Sujetadores
6. Partes Maquinarias
Consideraciones de Diseño
1. Clase 1: Formas delgadas simples que se pueden presionar en una dirección.
2. Clase 2: Formas simples pero más gruesas que requieren presión en dos direcciones
3. Clase 3: Dos niveles de espesor presionados en dos direcciones
4. Clase 4: Múltiples niveles de espesor presionados en dos direcciones.

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