Proyecto Pulvimetalurgia 11111

7/30/2019 Proyecto Pulvimetalurgia 11111

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Conocer cmo se fabrican estos polvos y cul es su formafinal dependiendo de cada proceso.Reconocer sus procesos principales, compactacin en frio yen caliente y el proceso de sinterizado.

Considerar los factores medio ambientales para este procesode Pulvimetalurgia.Constatar las ventajas de escoger la pulvimetalurgia sobreotro tipo de proceso para la fabricacin de este tipo depiezas.

OBJETIVOS


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PROCESO


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PRE-PROCESO

Obtencin de los polvosHay muchas formas en las que se pueden producirmetales en forma de polvo:

Pulverizacin del metal slido (piezas grandes puestoque el polvo tambin est en estado slido)Precipitacin a partir de una sal en solucinDescomposicin trmica de un compuesto qumicoReduccin de un compuesto en estado slido,usualmente el xidoElectrodeposicinLa atomizacin de metal fundido.

De stos, los tres ltimos representan la mayorproduccin de los polvos que se emplean enprocesos industriales.


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Este fue durante mucho tiempo elmtodo ms ampliamente utilizadopara la produccin de polvo de hierro.El mineral seleccionado se tritura, se

mezcla con carbn, y se pasa a travsde un horno continuo donde ocurre lareaccin que deja una capa de hierroesponjoso.Los tratamientos posteriores para

producir el polvo consisten en latrituracin, separacin del material nometlico y el tamizado.

REDUCCIN EN ESTADO SOLIDO


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Dado que no se realizanoperaciones posteriores de

refinacin, la pureza del polvodepende de la pureza de lasmaterias primas.

Las partculas irregularesen forma de esponja sonsuaves y fcilmentecomprimibles, y le dan alos compactos una buenaresistencia en verde.


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ELECTROLISIS

Al elegir las condiciones adecuadas - la composicin y laresistencia del electrolito, la temperatura, la densidad decorriente, etc. - varios metales pueden ser depositados en unestado esponjoso o en polvo.

Se requiere un extenso procesamiento adicional - lavado,secado, reduccin, recocido y triturado. El cobre es elprincipal metal que se produce de esta manera, pero tambinse producen polvos de cromo y manganeso por electrlisis .El hierro electroltico se produjo en un momento en una

escala importante, pero ahora ha sido reemplazado en granparte por polvos obtenidos por procedimientos menoscostosos. Dos caractersticas distintivas son la alta dens idady la muy alta pureza .


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Proceso Electrowinnig El mtodo de obtencin de polvos por vaelectroltica aplica un potencial elctrico para reducir el cobre presente enel electrolito al igual que en las plantas de electro-obtencin, pero con ladiferencia que aqu se requiere producir un polvo de cobre lo ms finoposible.

Para ello, se aplica un potencial elctrico diez veces mayor que en elmtodo de electro-obtencin, logrando un sobre potencial de reduccinque favorece ampliamente la nucleacin en vez del crecimiento de grano

de cobre y de esta formar se obtiene el polvo fino de cobre.


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ATOMIZACION

En este proceso el metal fundido es dispersado o dividido enpequeas gotas que son enfriadas rpidamente antes queentren en contacto entre ellas o con otra superficie slida .El mtodo principal de obtencin consiste en desintegrar un

delgado chorro de metal fundido sometindolo al impacto dechorros de alta energa de gas o lquido. Aire, nitrgeno yargn son los gases us ados comnmente, y el agua es ellquido ms ampliamente utilizado.


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Proceso de Atomizacin con Agua Proceso de Atomizacin con Gas

La forma de las partculas es determinada en gran medida por lavelocidad de solidificacin y vara desde esfrica, si se emplea ungas de baja capacidad calrica, a muy irregular si se usa agua.


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TRITURACIN MECNICA

Materiales frgiles tales comocompuestos intermetlicos,aleaciones de hierro, hierro-cromo,hierro-silicio, etc., se pulverizanmecnicamente en molinos de bolas,y otro proceso conocido como elProceso de Micronizacin (ColdstreamProcess) produce polvos muy finos.

En este proceso elmaterial granular, quepuede ser polvoatomizado de tamao

grueso, se alimenta enuna corriente de gas apresin a travs de untubo de Venturi y seenfra, de tal modo sefragiliza por la expansinadiabtica del gas antesde impactar en un blancoen el que quiebran losgrnulos.


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Una vez obtenidos los polvos, se procede a mezclarlos. Loscomponentes en polvo se mezclan con un lubricante hasta quese obtiene una mezcla homognea.

El objetivo del mezclado es proporcionar una mezcla homognea

y la incorporacin del lubricante.La principal funcin del lubricante consiste en reducir la friccinentre la masa de polvo y las superficies de las herramientas - lasparedes del molde, las barras de ncleo (core rods , parte delmolde utilizada para hacer un hoyo en el compacto, etc. - por lasque el polvo debe deslizarse durante la compactacin.

De igual importancia es el hecho de que la reduccin de lafriccin tambin facilita la eyeccin (o expulsin) de loscompactos, minimizando as l a tendencia a formar grietas.

MEZCLADO


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El efecto de la presin en el metal en polvo es comprimir laspartculas para colocarlas en su lugar, iniciar enlacesinteratmicos e incrementar la densidad de la misma. En formaterica si un polvo se comprime lo suficiente, alcanzar el100% de la densidad y resistencia del metal padre, cuandomenos al ser sinterizado.La mayora de las partes se comprimen en fro, a veces puedencomprimirse o forjarse subsecuentemente. La compresin encaliente produce la mayor exactitud. La forma de la part culaadecuada, el tamao, la distribucin del tamao, la seleccincuidadosa y la mezcla son necesarias para obtener una par tecomprimida satisfactoria.

COMPACTADO


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El polvo obtenido, constituye la materia prima principal de nuestros productos.Este polvo se introduce en un molde con la forma de la pieza deseada y se

procede a su compactacin, mediante una prensa. La presin ejercida se realizade forma uniaxial, mediante dos pistones que comprimen el polvo en el

interior una matriz desde arriba y desde abajo.


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Una vez compactado el polvo, se obtiene una "pieza en verde" o "cruda", con unaforma y unas dimensiones muy prximas a las finales.

Esta pieza en verde, posee cierta resistencia mecnica que permite su

manipulacin, debida a la deformacin de las partculas de polvo durante elprensado, pero que no son an las propiedades mecnicas adecuadas para supuesta en servicio.


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SINTERIZACION

Una vez obtenida la pi eza en verde, se la somete al proceso desinterizado. Este consiste en un calentamiento por debajo del punto defusin del metal, con el fin de que las partculas de polvo se sueldenentre s, quedando unidas ahora de forma fsica .Las temperaturas de sinterizado se encuentran en un rango de 0.5 a0.8 veces la temperatura de fusin.


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En a lgunos casos es necesar io rea l izar d i fe ren tes operac iones de acabado enfunc in de l uso que se le va a dar a l a p ieza te rminada .

Algunas de es t as oper ac iones de a cabado son:

- D imensionado: En ocas iones se desean obtener p ieza s met l i cas con unato le ranc ia muy es t recha (de l o rden de 0 . 001" , como por e jemplo en e l caso decoj ine tes au to lubr icados) . Por es ta razn se somete a la p ieza ya te r minada a unreprensado para a jus ta r d imens iones .

- Impregnac in: Una de l a s vent a jas de la pu lv imeta lurg i a es la pos ibi l idad de tene r un cont ro l muy es t recho sobre e l porcenta je de poros idad de la p i eza te rminada .

En e l caso de los co j ine tes au to lubr icados es ta venta ja se aprovecha somet iendo ala p ieza a un proceso de impregnac in en un ace i te lubr ican te .

- I n f i l t r ac in: en muy s imi l a r a l a oper ac in d e impregnac in, s a lvo que en e s te

caso , se u t i l i za un meta l fundido o un pol met ro para re l lenar los poros . Algunos delos meta les mas comnmente usados son e l cobre y e l p lomo.

ACABADO SUPERFICIAL


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APLICACIONES

Contactores electricos. Cobre y aleaciones


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Herramientas de Corte y otros


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IMPACTO AMBIENTAL


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ESTRATEGIAS DE LA PLM


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Fases para implementacin de PLM


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CONCLUSIONES

Las propiedades mecnicas alcanzadas en estas piezas son aveces inalcanzables por cualquier tipo de fabricacin,trayendo beneficios importantes tanto en lo econmico(costos de piezas y mantenimiento) como en funcionamientode la mquina que util ice la pieza fabricada por este mtodo.

El futuro promete novedosos materiales que combinen elahorro de los costos y factores como la ca lidad, dureza,

control de dimensin y la capacidad de formar piezasexclusivas


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