Francisco Javier González MadariagaAlberto Rossa Sierra

Procesos de producción de metales

pulvimetalurgia

La pulvimetalurgia o metalurgia de polvos es un proceso de fabricación que, partiendo de polvos finos y tras su compactación para darles una forma determinada (compactado), se calientan en atmósfera controlada (sinterizado) para la obtención de la pieza.Este proceso es adecuado para la fabricación de grandes series de piezas pequeñas de gran precisión, para materiales o mezclas poco comunes y para controlar el grado de porosidad o permeabilidad. Algunos productos típicos son rodamientos, árboles de levas, herramientas de corte, segmentos de pistones, guías de válvulas, filtros, etc.

Antiguo Egipto (3000 ac)

Joyería Inca

1874

Polvos

Proceso

Propiedades

Microestructura QuímicaManejo

TamañoFormaFabricación

MoldeExtrusión

SinterizadoForjaCompactación

DensidadDuctilidadMagnético

DurezaConductividadMicroestructura

Ventajas de la pulvimetalurgia

• Único medio de fabricación para materiales con alto punto de fusión, ej. Refractarios

• Moldeo económico de materiales compuestos (metales y no metales)

• Excelente aprovechamiento del material (97% aprox.)

• Procesos automatizables

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Desventajas de la pulvimetalurgia

• Equipo, herramental y materia prima costosos

• Material que tiende a deteriorarse

• Limitaciones en la forma de las piezas

• Variaciones en la densidad del material a través de la pieza

Proceso para piezas por pulvimetalurgia

Procedimiento típico de pulvimetalurgia

1. Preparación, acondicionamiento de polvo o polvos

2. Compactación dentro de un molde del polvo o polvos

3. Sinterizado (calentado) en un molde bajo atmósfera controlada

Características de los polvos

Polvo de tungsteno. Microfotografía

• Forma• Finura - micras ( 36 – 850 µm)• Distribución• Fluidez• Propiedades químicas• Compresibilidad• Densidad aparente• Sinterización

Preparación de polvos

Materiales comunes:

Polvos de metales

No metales

Aleaciones (óxidos nitruros, carburos,etc)

Hierro, cobre, aluminio, níquel, titanio, cromo, aceros inoxidables, grafito, silicio, etc.

Refractarios como el tungsteno, tantalio y molibdeno

Combinaciones de metales y cerámicos (cermets)

Métodos de producción de polvos

a) Trituración b) Molino de polvos c) Molino de martillos

Centrifugación Atomización -magnétizado

Métodos de producción de polvos

Métodos de producción de polvos

Alimentación de lacavidad de compactación

Cavidad

Polvo

Compactación de polvos

Compactación de polvos

Máquina de compactación y herramental

Compactación de polvos

Relación presión – densidad en productos de pulvimetalurgia

Proceso del sinterizado

Proceso del sinterizado

Proceso del sinterizado

Piezas en verde (bujes) hacia el horno de sinterizado

Proceso del sinterizado

Estructura sinterizada

Operaciones de acabado depiezas sinterizadas

Acuñado y dimensionamientoForjado de impacto

Impregnación de grasasInfiltración

Tratamiento térmicoMaquinado

Espumado de metales

Cutting tools project

Fin