INTRODUCCION En la última década, la industria pulvimetalúrgica del hierro y del acero se ha enfrentado a diversos retos tecnológicos motivados tanto por las necesidades de mercado como por las regulaciones medioambientales de la UE. Por un lado, la industria usuaria final que cada día demanda de más altas prestaciones mecánicas unido a una alta fiabilidad y un abaratamiento de los costes, a dado lugar a que la alternativa pulvimetalúrgica desarrollara materiales y métodos capaces de competir en piezas estructurales de alta responsabilidad. Por otro lado, una sociedad con una mayor sensibilidad por el medio ambiente y propensa a la optimización de los recursos naturales, ha provocado que tecnologías como la pulvimetalurgia se vea potenciada gracias al uso eficiente que en ella se realiza de materias primas y energía. Para afrontar con garantías los retos demandados por la industria, el sector pulvimetalúrgico responde actuando sobre dos líneas de trabajo alternativas pero complementaría, ya que ambas persiguen la densificación del producto final: " La mejora del proceso a través de la activación de la sinterización (altas temperaturas de sinterización, utilización conjunta de presión y temperatura) o de utilización de sistemas de prensado que permiten la utilización de altas densidades en verde. " La introducción de nuevos sistemas de aleación que actúen, a su vez, en dos direcciones: la activación de la sinterización (normalmente por la formación de una fase líquida permanente, transitoria, "supersólidus") y la utilización de aleantes "ambientalmente amigables" que puedan ser utilizados en condiciones seguras para los trabajadores y que sean reciclables. Este trabajo de tesis doctoral, se plantea objetivos concurrentes con estas dos líneas de trabajo. Y como consecuencia del trabajo realizado en esta tesis doctoral se pueden formular conclusiones de carácter general y particular. Las principales conclusiones de carácter general son: " La utilización de polvos aleados mecánicamente se ha mostrado como un medio eficaz para activar la sinterización y para la consecución de un mayor nivel de aleación en los compactos. " La utilización de polvos pre aleados como vía para introducir elementos de aleación en aceros sinterizados, se han mostrado como una alternativa eficaz a las vías utilizadas en la actualidad por la industria, y permite la utilización del níquel como elemento de aleación de una forma, aunque sólo a priori, más segura. "En su conjunto, las propuestas y las líneas de trabajo desarrolladas en esta tesis doctoral abren nuevas posibilidades en el mundo de los aceros de baja aleación sinterizados ya que ofrecen nuevas vías de activación de la sinterización que no requieren condiciones extremas de presión y/o temperatura, ni hornos industriales especialmente preparados. "Además de la densidad aparente (postulada por Fogagnolo para polvos de aluminio reforzados con cerámicos), se han propuesto para los sistemas base hierro otras vías. Respecto a los sistemas de aleación utilizados, se pueden destacar las siguientes conclusiones: " El Zn tiene un efecto endurecedor en los compactos y posiblemente tiene un carácter alfágeno, ya que durante el enfriamiento de las dilatometrías, la transición -> se ve adelantada en los compactos obtenidos con polvo aleado donde don de se demuestra la mayor presencia de este elemento. " La utilización de polvos aleantes pre aleados en el sistema Fe-Cu-Ni mejora las propiedades mecánicas en el caso del pre aleado CuNi disminuyendo, a su vez, la dilatación de los compactos cuando se compara con los aceros obtenidos mediante polvos aleantes elementales. "En el caso del polvo pre aleado de NiCu, las propiedades mecánicas disminuye ligeramente si se las compara con las de los aceros obtenidos por polvos elementales. En cambio la dilatación sufrida por los compactos después de la sinterización si reduce
prácticamente a 0 en la composición a la que ha sido comparada con los aceros con polvos de Cu y Ni elementales como aleantes. "La utilización de polvos pre aleados que contienen Ni (con tamaños de partículas superiores a los del Ni carbonilo empleados habitualmente en la industria pulvimetalúrgica del acero) se postula como una alternativa que puede reducir la peligrosidad por el contacto con este elemento aleante en las plantas industriales. Por último, y vinculando a los conceptos de sistemas de aleación/activación de la sinterización, destacar que el sistema propuesto en esta tesis doctoral, permite obtener acero sinterizado con excelentes controles dimensionales y rangos de propiedades mecánicas equivalente o superiores.
1. OBJETIVOS:
* Reconocer los diferentes métodos de producción de polvos metálicos * Definir qué es la metalurgia de polvos. * Reconocer los principios básicos de mezcla, compactación y sintetizado de polvos metálicos. * Reconocer las ventajas (dimensiones exactas, geometrías difíciles, costos) del proceso de manufactura de metalurgia de polvos
2. FUNDAMENTO teorico:
Se define como el arte de elaborar productos comerciales a partir de polvos metálicos. En este proceso no siempre se utiliza el calor, pero cuando se utiliza este debe mantenerse debajo de la temperatura de fusión de los metales a trabajar. Cuando se aplica calor en el proceso subsecuente de la metalurgia de los polvos se le conoce como sinterizado, este proceso genera la unión de partículas finas con lo que se mejora la resistencia de los productos y otras de sus propiedades. Las piezas metálicas producto de los procesos de la metalurgia de los polvos son producto de la mezcla de diversos polvos de metales que se complementan en sus características. Así se pueden obtener metales con cobalto, tungsteno o grafito según para qué va a ser utilizado el material que se fabrica. El metal en forma de polvo es más caro que en forma sólida y el proceso es sólo recomendable para la producción en masa de los productos, en general el costo de producción de piezas producto de polvo metálico es más alto que el de la fundición, sin embargo es justificable y rentable por las propiedades excepcionales que se obtienen con este procedimiento. Existen productos que no pueden ser fabricados y otros no compiten por las tolerancias que se logran con este método de fabricación.
El proceso de manera general consiste en: 1. Producción de polvo de los metales que serán utilizados en la pieza 2. Mezclado de los metales participantes 3. Conformado de las piezas por medio de prensas 4. Sinterizado de las piezas 5. Tratamientos térmicos
DIAGRAMA PARA LA PRODUCCIÓN DE PIEZAS POR MEDIO DE POLVOS
Producción y Caracterización De Polvos El tamaño, forma y distribución de los polvos afectan las características de las piezas a producir, por lo que se debe tener especial cuidado en la forma en la que se producen los polvos. Las principales características de los polvos a considerar son: 1. Forma 2. Finura 3. Distribución 4. Capacidad para fluir 5. Propiedades químicas 6. Compresibilidad 7. Densidad 8. Densidad 9. Propiedades de sinterización
Forma La forma del polvo depende de la manera en la que se produjo el polvo, esta puede ser esférica, quebrada, dendrítica. plana o angular. Finura
La finura se refiere al tamaño de la partícula, se mide por medio de mallas normalizadas, las que consisten en cribas normalizadas, las que se encuentran entre las 36 y 850 micras. Distribución de los tamaños de partículas Se refiere a las cantidades de los tamaños de las partículas que participan en la composición de una pieza de polvo, esta distribución de tamaños tiene gran influencia en la fluidez y densidad de las partículas y en la porosidad final del producto. Fluidez Es la propiedad que le permite fluir fácilmente de una parte a otra o a la cavidad del molde. Se mide por una tasa de flujo a través de un orificio normalizado. Propiedades químicas Son características de reacción ante diferentes elementos. También se relacionan con la pureza del polvo utilizado. Compresibilidad Es la relación que existe entre el volumen inicial del polvo utilizado y el volumen final de la pieza comprimida. Esta propiedad varia considerablemente en función del tamaño de las partículas de polvo y afecta directamente a resistencia de las piezas. Densidad Aparente Se expresa en kilogramos por metro cúbico. Esta debe ser constante siempre, para que la pieza tenga en todas sus partes la misma cantidad de polvo.
Facilidad De Sinterización La sinterización es la unión de las partículas por medio del calor. Dependerá del tipo de polvo que se esté utilizando, por lo que existen tantas temperaturas de sinterización como materiales utilizados.
Métodos Para Producir Polvos Todos los metales pueden producirse en forma de polvo, sin embargo no todos cumplen con las características necesarias para poder conformar una pieza. Los dos metales más utilizados para la producción de polvo para la fabricación de piezas son el cobre y el hierro. Como variaciones del cobre se utilizan el bronce para los cojinetes porosos y el latón para pequeñas piezas de máquinas. También se llegan a utilizar otros polvos de níquel, plata, tungsteno y aluminio. Existen diferentes formas de producir polvos metalúrgicos dependiendo de las características físicas y químicas de los metales utilizados:
Con maquinado se producen partículas gruesas y se usan principalmente para producir polvos de magnesio. En el proceso de molido se tritura el material con molinos rotatorios de rodillos y por estampado rompiendo los metales, por este método los materiales frágiles pueden reducirse a partículas irregulares de cualquier finura. El proceso de perdigonado consiste en vaciar metal fundido en un tamiz y enfriarlo dejándolo caer en agua. En este proceso se obtienen partículas esféricas o con forma de pera. La mayoría de los metales pueden perdigonarse, pero el tamaño de las partículas es demasiado grande. La pulverización consiste en la aspersión del metal y su enfriamiento en aire o en agua. Es un excelente método para la producción de polvo de casi todos los metales de bajo punto de fusión como el plomo, aluminio, zinc y estaño. Algunos metales pueden convertirse en polvo con una agitación rápida del metal mientras se está enfriando. Este proceso se le conoce como granulación. Otro procedimiento para la producción de polvo de hierro, plata y algunos otros metales es el de depósito electrolítico. Consiste en la inmersión del metal a pulverizar, como ánodos, en tinas con un electrolito, los tanques actúan como cátodos, el hierro o metal a pulverizar se mueve de los ánodos hacia los cátodos depositándose como un polvo fino que puede posteriormente utilizarse con facilidad. Polvos Especiales Polvos pre aleados: Cuando se logra la producción de un polvo de un metal previamente aleado con otro se mejoran considerablemente las propiedades de las piezas, en comparación con las que tendrían con los metales puros. Una de las ventajas de este tipo de polvos es que requieren menores temperaturas para su producción y que proporcionan la suma de las propiedades de los dos metales unidos similares a las que se obtendrían con la fundición. Polvos recubiertos. Los polvos pueden ser recubiertos con determinados elementos cuando pasan por medio de un gas portador. Cada partícula es uniformemente revestida, cuando se sinteriza adquiere las propiedades del recubrimiento. Esto permite el uso de polvos más baratos. Conformación Consiste en la acción de comprimir al polvo que fluyó a un recipiente con la forma deseada de la pieza a producir. Existen varios métodos de conformación, a continuación se presentan algunos de ellos: Prensado. Los polvos se prensan en moldes de acero con la forma requerida, la presión varía entre 20 y 1400 Mpa. Los polvos plásticos no requieren de altas presiones, como los que son más duros. La mayoría de las prensas que fueron diseñadas para otros fines pueden ser utilizadas para la producción de piezas de polvo. Pueden utilizarse prensas hidráulicas sin embargo es más común que se usen las mecánicas debido a su alta capacidad de producción.
Compactación centrífuga. Los moldes se llenan con polvos metálicos pesados y luego se centrifugan para obtener presiones de hasta 3 Mpa. Con lo anterior se obtienen densidades uniformes producto de la fuerza centrífuga en cada partícula de polvo. Posteriormente se extraen las piezas de los moldes y se sinterizan con lo que adquieren su dureza final. Conformación por vaciado. Las piezas para tungsteno, molibdeno y otros polvos se hacen algunas veces por compactación por vaciado. Este procedimiento consiste en hacer una lechada con el polvo del metal que se va a utilizar, esta se vacía en un molde de yeso. Como el molde de yeso es un material poroso drena gradualmente dejando una capa sólida del material metálico. Después de transcurrido el tiempo suficiente para tener una capa lo suficiente gruesa, se sinterizan las piezas de manera normal. Para objetos huecos es muy útil este procedimiento. Extrusión Para la fabricación de piezas largas producidas a partir de polvos metálicos, deben producirse a través del proceso de extrusión. Los métodos a utilizar para este proceso dependen de las características del polvo; algunos se extruyen en frío con un aglutinante y otros se calientan hasta la temperatura de extrusión. Generalmente el polvo se comprime en forma de lingote y posteriormente se calientan y sinterizan antes de pasarlos a la prensa para la extrusión. Compactado por explosivos. Como su nombre lo indica la fuerza necesaria para compactar a un polvo en su molde adecuado puede ser producto de una explosión. El procedimiento es sencillo y económico sin embargo además de peligros puede que su control no sea del todo satisfactorio. Sinterizado Es el proceso por medio del cual con el aumento de la temperatura, las partículas de los cuerpos sólidos se unen por fuerzas atómicas. Con la aplicación de calor, las partículas se prensan hasta su más mínimo contacto y la efectividad de las reacciones a la tensión superficial se incrementan. Durante el proceso la plasticidad de los granos se incrementa y se produce un mejor entrelazamiento mecánico por la formación de un lecho fluido. Cualquier gas presente que interfiera con la unión es expulsado. Las temperaturas para el sinterizado son menores a la temperatura de fusión del polvo principal en la mezcla utilizada. Existe una amplia gama de temperaturas de sinterizado, sin embargo las siguientes han demostrado ser satisfactorias. Hierro
1095 °C
Acero inoxidable
1180 °C
Cobre
870 °C
Carburo de tungsteno
1480 °C
El tiempo de sinterizado varía entre los 20 y 40 minutos.
Es difícil fabricar productos uniformes de alta densidad. ALGUNOS PRODUCTOS FABRICADOS POR ESTE PROCEDIMIENTO * Filtros metálicos * Carburos cementados * Engranes y rotores para bombas * Escobillas para motores * Cojinetes porosos * Magnetos * Contactos eléctricos
3. materiales y equipos a utilizar:
Diferentes procesos por el cual se puede obtener piezas a partir de los polvos metálicos
VENTAJAS DE LA PULVIMETALURGIA
El proceso de pulvimetalurgia y sinterizado presenta una serie de ventajas frente a otros procesos de producción que lo hacen económico, limpio y muy competitivo.
En la tabla III, podrá ver usted algunas de estas ventajas de forma comparativa frente a otros métodos de fabricación.
COMPARATIVO ENTRE DIFERENTES PROCESOS DE FABRICACION PROCESO | UTILIZACION DEL MATERIAL (%) | RESISTENCIA
|
| ENERGIA POR KILO DE PARTES
MECANICA | POSIBILIDAD DE REALIZACION DE GEOMETRIAS COMPLICADAS | VOLUMEN DE PIEZAS REQUERIDAS PARA AMORTIZAR INVERSION DE HERRAMENTAL | FUNDICION
| 90
FORJA EN CALIENTE
| 30-38 | BAJA | NO
| BAJO |
| 75-80 | 46-49 | EXCELENTE
| NO
| MEDIO
|
EXTRUSION
| 85
| 41
| BUENA
| NO
| MEDIO
PROCESOS DE MAQUINADO
| 40-50 | 66-82 | EXCELENTE
SINTERIZADO | 97
| BUENA
| 29
| SI
| SI
| MEDIO
| | ALTO | |
APLICACIONES DE LOS MATERIALES SINTERIZADOS. Piezas de composición muy ajustada y que por otros procedimientos sería muy difícil de obtener. Tener en cuenta que el sinterizado permite dosificar perfectamente los porcentajes de cada elemento. Plaquitas y piezas de metal duro, imanes, etc.: piezas muy densas. Cojinetes auto lubricados y piezas para elementos de filtrado: piezas muy porosas. * Piezas que se fabrican en grandes series: cuando es totalmente rentable fabricar las matrices necesarias. Aplicaciones y usos
El Moldeado por inyección de polvos metálicos combina la flexibilidad de la forma o de diseño del moldeado por inyección termoplástico con las propiedades mecánicas de metales en polvo de alto rendimiento y, al mismo tiempo, ofrece una solución eficaz en función a los costos para una variedad de industrias. En la actualidad un mayor número de industrias han podido encontrar métodos para utilizar este proceso y obtener beneficios. Las empresas que necesitan propiedades físicas que no están disponibles con el moldeado de inyección de plástico o materiales fundidos eligen el moldeado por inyección de polvos metálicos. Este tipo de moldeado también brinda una alternativa automatizada eficaz en relación a los costos para el proceso de fundición de inversión de trabajo intensivo. Disponiendo de geometrías altamente complejas, puede ser una alternativa efectiva para componentes trabajados complejamente en máquina o ensambles complejos. Este proceso supera la producción de componentes complejos pequeños que necesitan cortes transversales uniformes cortos (hasta 0,250). Normalmente, el costo del material sin procesar y las prácticas de moldeado aceptables limitan el tamaño y el grosor de las piezas. Las empresas que necesitan mayores volúmenes de piezas anuales entienden rápidamente los ahorros significativos. Aunque el moldeado por inyección de metal puede ser una solución eficaz en función a los costos para volúmenes más pequeños, piezas complejas en volúmenes menores, el costo de herramientas de moldeados asociadas al proceso de mayor volumen desalienta las aplicaciones de menor volumen. Varias industrias utilizan las ventajas del moldeado por inyección de polvos metálicos:
Industria
| Usos |
Automotriz
| Cerraduras, accionadotes
|
Artillería
| Miras, seguros, gatillos
|
Artículos de ferretería | Cerraduras
|
Computación | Unidades de disco duro
|
Dental | Frenos ortodoncicos | Eléctrica
| Conectores, interruptores
Artículos de ferretería | cerraduras
Materiales:
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|
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Acero inoxidable Acero de aleación baja Aleaciones magnéticas dulces Aleaciones de baja expansión Mezclas personalizadas | Algunos productos fabricados por este procedimiento * Filtros metálicos * Carburos cementados * Engranes y rotores para bombas * Escobillas para motores * Cojinetes porosos * Magnetos * Contactos eléctricos |
4. detalles de la parte experimental:
Fase I, PREPARACION DEL POLVO
En primer lugar, el metal se funde con el fin de obtener la materia prima necesaria para el proceso pulvimetalúrgico.
El metal fundido en un horno especial se vierte a través de un difusor, con el fin de obtener pequeñas gotas de metal fundido que se enfrían muy rápidamente, mediante agua o gas, o utilizando un disco metálico refrigerado, que gira a gran velocidad.
Los polvos metálicos pueden ser de metales puros, en cuyo caso, se mezclan en las cantidades de polvo adecuadas de cada metal para obtener la aleación deseada. O bien puede ser un polvo "prealeado", obtenido a partir de la fundición de la aleación correspondiente.
Acondicionamiento del polvo:
Una vez obtenido el polvo metálico, es necesario añadir algunos elementos acondicionadores para que se pueda trabajar correctamente. Los principales acondicionantes son:
- Lubricantes: tienen como función reducir la fricción entre las partículas de polvo y de estas con las paredes de la matriz durante la fase de compactado. - Los aglutinantes: Se agregan para mejorar la unión de las partículas después del compactado, mejorando la resistencia a la manipulación de la "pieza en verde" o cruda.
Fase II, COMPACTADO
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 procede a su compactación, mediante una prensa. La presión ejercida se realiza de forma uniaxial, mediante dos pistones que comprimen el polvo en el interior una matriz desde arriba desde abajo.
Esta presión varía en función del material o la aleación con la que se trabaja. En la siguiente tabla se dan algunos valores orientativos acerca de las presiones de trabajo para diferentes materiales. Una vez compactado el polvo se obtiene una pieza en verde o cruda, con una forma y unas dimensiones muy próximas a las finales.
Esta pieza verde, posee cierta resistencia mecánica que permite su manipulación, debida a la deformación de las partículas de polvo durante el prensado, pero que no son aun las prioridades mecánicas adecuadas para su puesta en servicio.
PRESIONES APROXIMADAS DE COMPACTACION PARA ALGUNOS POLVOS METALICOS | MATERIAL
| PRESION (Tons. /Sq. Inch)
Aluminio
| 5 a 20 |
Latón | 30 a 50
|
Bronce | 15 a 20
|
Acero (baja densidad) | 25 a 30 Acero (media densidad)
Tungsteno
|
| 30 a 40
Acero (alta densidad) | 35 a 60
|
|
|
| 5 a 10|
TEMPERATURAS DE SINTERIZADO PARA ALGUNAS ALEACIONES Y MATERIALES | MATERIAL
| TEMPERATURA (°C) |
Bronce
| 780 a 840
Aceros
| 1100 a 1300 |
Aleaciones de aluminio Latón | 850 a 950
|
Cobre | 750 a 950
|
|
| 560 a 600
|
Metales duros | 1200 a 1600 |
Fase III, SINTERIZADO Una vez obtenida la pieza en verde, se la somete por el proceso de sinterizado Este consiste en un calentamiento por debajo del punto de fusión del metal, con el fin de que las partículas de polvo se suelden entre si, quedado unidas ahora de forma física. Las temperaturas de sinterizado se encuentra en un rango de 0.5 a 0.8 veces la temperatura de fusión. En la tabla II, se muestran algunas temperaturas orientativas para el sinterizado de diferentes materiales y aleaciones.
La atmosfera dentro del horno debe de impedir la oxidación superficial de las partículas de polvo que darían lugar a una incorrecta unión de estas. Por esta razón se utilizan hornos de vacío o de atmosfera controlada. Se obtiene así una pieza ya terminada con unas tolerancias dimensionales de alrededor del 1% de la dimensión total, con unas propiedades mecánicas adecuadas, y la porosidad deseada inicialmente.
TEMPERATURAS DE SINTERIZADO PARA ALGUNAS ALEACIONES Y MATERIALES | MATERIAL
| TEMPERATURA (°C) |
Bronce
| 780 a 840
Aceros
| 1100 a 1300 |
Aleaciones de aluminio Latón | 850 a 950
|
Cobre | 750 a 950
|
|
| 560 a 600
|
Metales duros | 1200 a 1600 |
Fase IV, ACABADO
En algunos casos es necesario realizar diferentes operaciones de acabado en función del uso que se le va a dar a la pieza terminada.
Algunas de estas operaciones de acabado son:
- Dimensionado: En ocasiones se desean obtener piezas metálicas con una tolerancia muy estrecha (del orden de 0.001", como por ejemplo en el caso de cojinetes autolubricados). Por esta razón se somete a la pieza ya terminada a un reprensado para ajustar dimensiones.
- Impregnación: Una de las ventajas de la pulvimetalurgia es la posibilidad de tener un control muy estrecho sobre el porcentaje de porosidad de la pieza terminada.
En el caso de los cojinetes autolubricados esta ventaja se aprovecha sometiendo a la pieza a un proceso de impregnación en un aceite lubricante.
- Infiltración: en muy similar a la operación de impregnación, salvo que en este caso, se utiliza un metal fundido o un polímetro para rellenar los poros. Algunos de los metales mas comúnmente usados son el cobre y el plomo. 5. CUESTIONARIO: 1.- ¿CUALES SON LAS VENTAJAS EN EL PROCESO DE MANUFATURA DE LA INYECCIÓN DE POLVOS METALICOS?
2.- ¿CUALES SON LAS DESVENTAJAS EN EL PROCESO DE MANUFATURA DE LA INYECCION DE POLVOS METALICOS?
* Los polvos son caros y difíciles de almacenar * El costo del equipo para la producción de los polvos es alto * Algunos productos pueden fabricarse por otros procedimientos más económicamente * Es difícil hacer productos con diseños complicados * Existen algunas dificultades térmicas en el proceso de sinterizado, especialmente con los materiales de bajo punto de fusión. * Algunos polvos de granos finos presentan riesgo de explosión, como aluminio, magnesio, zirconio y titanio. * Es difícil fabricar productos uniformes de alta densidad.
3.- REALIZAR UN ESQUEMA GENERAL DEL PROCESO DE MOLDEO POR INYECCION DE POLVOS METALICOS
4.- ¿CUALES SON LOS METODOS PARA OBTENER POLVOS METALICOS? Maquinado: Se producen partículas gruesas y se usan principalmente para producir polvos de magnesio.
Molido: Se tritura el material con molinos rotatorios de rodillos y por estampado rompiendo los metales, por este método los materiales frágiles pueden reducirse a partículas irregulares de cualquier finura. Perdigonado: Consiste en vaciar metal fundido en un tamiz y enfriarlo dejándolo caer en agua. En este proceso se obtienen partículas esféricas o con forma de pera. La mayoría de los metales pueden perdigonarse, pero el tamaño de las partículas es demasiado grande. Pulverización: Consiste en la aspersión del metal y su enfriamiento en aire o en agua. Es un excelente método para la producción de polvo de casi todos los metales de bajo punto de fusión como el plomo, aluminio, zinc y estaño.
5.- ¿CUAL ES LA FUNCION QUE CUMPLE EL LUBRICANTE EN LA MEZCLA? ¿QUE TIPOS DE LUBRICANTES EXISTEN? La principal función del lubricante es la reducir la fricción entre el polvo metálico y las superficies de las herramientas utilizadas en el proceso. Además, el lubricante debe deslizarse durante la compactación, y así ayudar a conseguir una densidad uniforme en todo el compactado.
6.- ¿CUAL ES EL PROCESO VARIANTE DE LA INYECCION DE POLVOS METALICOS, Y QUE TIPO DE LIGANTE SE USA EN ESE PROCESO? De manera similar al moldeado por inyección en plástico, la materia prima se fuerza a través de un barril calentado y de un canal de inyección por medio de un husillo con movimiento de vaivén y un pistón. La fricción brinda calor adicional para mantener fundido el termoplástico presente en la materia prima. Las partes moldeadas o "verdes" (se pueden manipular con facilidad y sus dimensiones son superiores a la de la pieza acabada) son expulsadas y descargadas por un robot para reducir al mínimo el daño causado por la manipulación.
7.- ¿QUE INDUSTRIAS UTILIZAN LAS VENTAJAS DEL MOLDEADO DE POLVOS METALICOS?
Industria
| Usos |
Automotriz
| Cerraduras, accionadotes
|
Artillería
| Miras, seguros, gatillos
|
Artículos de ferretería | Cerraduras
|
Computación | Unidades de disco duro
|
Dental | Frenos ortodoncicos | Eléctrica
| Conectores, interruptores
Artículos de ferretería | cerraduras
|
|
8.- ¿PARA QUE SE ELIMINA EL LIGANTE? ¿Y CUAL ES EL PROCESO MAS USADO?
Como es necesario durante el moldeado, los ligantes termoplásticos deben eliminarse antes del sinterizado para garantizar propiedades mecánicas excelentes en el componente acabado.
El proceso más utilizado es la degradación térmica.
9.- ¿QUÉ SUCEDE EN EL PROCESO DE SINTETIZADO CON LAS PARTÍCULAS ESFÉRICAS?
Considerando un modelo básico de sinterización basado en partículas esféricas (que por otro lado se adapta muy bien al fenómeno MIM ya que es una tecnología que usa casi exclusivamente polvos esféricos) estos estados podrían ser: Estado inicial, donde se producen los contactos entre partículas y comienza el crecimiento de los cuellos (en este estado se empiezan a formar los límites de grano entre partículas y los compactos no han sufrido aún contracciones importantes). Estado intermedio, el cual involucra el aislamiento de los canales, y aparece porosidad cerrada y donde el material empieza a densificar de manera importante. Estado final, donde los poros se esferoidizan y su tamaño disminuye (actuando como un freno al movimiento de los límites de grano y ralentizándose la densificación)
10. ¿SE PUEDE USAR UN INYECTORA DE PLASTICO PARA LA INYECCION DE POLVOS METALICOS? ¿QUE REQUISITOS DEBERÍA TENER? Las máquinas de inyección de husillo utilizadas para plásticos pueden emplearse para inyectar metales y cerámicos, siempre que el cilindro y el husillo sean de materiales duros o recubiertos de capas de material duro, capaces de soportar el efecto abrasivo de las partículas que contiene la mezcla.