¿COMO SE FABRICAN LOS POLVOS PARA LA METALURGIA?

Las propiedades de los productos pulvimetalúrgicos dependen mucho de las características de los polvos metálicos que se empleen. Entre las importantes se cuentan: composición y pureza, el tamaño de las partículas y su distribución, la forma de las partículas y la textura superficial de éstas. Para producir polvos metálicos se siguen varios procesos, cada uno de los cuales transmite unas propiedades y características definidas a los polvos y a los productos resultantes.

Acaso el método más generalizado para obtener polvos metálicos sea la atomización en estado líquido. En una de sus formas, la ilustrada en la figura 1, el metal fundido, al fluir desde un orificio, recibe el impacto de una corriente de gas o líquido. En la otra de sus formas, (figura 2), un arco eléctrico incide sobre un electrodo que gira rápidamente dentro de un recinto evacuado y relleno de gas inerte. Este método es particularmente recomendable para obtener polvos pre aleados, ya que, empleando un electrodo de aleación, todas las partículas del polvo tendrán la misma composición de aleadores.

Fig. 1 Fig.2

Así pueden obtenerse polvos de acero inoxidable y de aleaciones base níquel como mónel, de titanio, de base cobalto, así como algunos aceros de baja aleación. Entre otros métodos para manufacturar polvos se encuentran la reducción de óxidos y la deposición electrolítica en soluciones o sales fundidas. Procedimientos menos utilizados son la molturación, la descomposición térmica de hidruros y carbonilos y la condensación de vapores metálicos. Estos métodos, solos o combinados, permiten obtener de forma pulvurenta casi cualquier metal o aleación. Tras su obtención, muchos de estos sufren una operación de secado y un termotratamiento antes de avanzar hacia la fabricación de objetos.

A continuación y de manera general, se explican algunos métodos de producción de polvos metálicos:

-Reducción: La reducción de óxidos metálicos (eliminación de oxígeno) requiere gases como hidrógeno o monóxido de carbono, como agentes reductores. Con este método los óxidos metálicos muy finos se reducen y pasan al estado metálico. Los polvos producidos por este método son esponjosos y porosos, y tienen formas esféricas o angulares, de tamaño uniforme.

-Deposición Electrolítica: En este método se usan soluciones acuosas o sales fundidas. Los metales producidos son de lo más puro que se puede conseguir.

-Carbonilos: Los carbonilos metálicos, como el carbonilo de hierro [Fe(CO)5 ]y el de níquel [Ni(CO)4], se forman haciendo reaccionar hierro o níquel con monóxido de carbono. Los productos de reacción se descomponen a continuación para obtener hierro y níquel, en forma de partículas pequeñas, densas y uniformemente esféricas, de gran pureza.

-Pulverización: La pulverización mecánica implica la fragmentación, molido en molino de bolas, o esmerilado de metales frágiles u menos dúctiles para obtenerlos en pequeñas panículas. Un molino de bolas es una máquina con un cilindro giratorio hueco, lleno en parte con bolas de acero o de fundición blanca. Con materiales frágiles, las partículas de polvo que se producen tienen formas angulares; si los materiales son dúctiles, están en forma de hojuelas y no se adaptan bien a las aplicaciones de la metalurgia de polvos.

-Aleación Mecánica: En este proceso, desarrollado en la década de 1960, se mezclan polvos de dos o más metales puros, en un molino de bolas. Por el impacto de las bolas duras, los polvos se rompen y se unen entre sí por difusión, formando polvos de aleación.

-Nanopolvos: Entre los nuevos desarrollos está la producción de nanopolvos de cobre, aluminio, hierro, titanio y otros metales. Como estos polvos son pirofóricos (se encienden espontáneamente) o se contaminan con facilidad al exponerlos al aire, se embarcan en forma de lodos espesos bajo hexano gaseoso (que en sí es muy volátil y combustible).

BIBLIOGRAFÍA

Manufactura, ingeniería y tecnología - Steven R. Schmid,Gabriel tr Sánchez García,Ulises, rev. téc Figueroa López, p.442-443.

Consultado desde: http://books.google.com.mx/books?id=gilYI9_KKAoC&pg=PA442&lpg=PA442&dq=deposicion+electrolitica+polvos&source=bl&ots=mmbPtSptIE&sig=UxPeTVb8ukN9b6ZrOep6zWSFukQ&hl=es&ei=-UWZTLTPGY6enweC49S6Dw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=5&ved=0CCMQ6AEwBA#v=onepage&q&f=false

Materiales y procesos de fabricación - E. Paul DeGarmo,J. Temple Black,Ronald A. Kohser, p 372-373.

Consultado desde:

http://books.google.com.mx/books?id=m2swZYTsrVIC&pg=PA372&dq=fabricacion+de+polvos+metalicos&hl=es&ei=yTCZTL-tAsajnAfJ_ND7Dw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=5&ved=0CEcQ6AEwBA#v=onepage&q&f=false