Guía de Examen Metalurgia de Polvos PDF

METALURGIA DE POLVOS. En el proceso de metalurgia de polvos, los polvos metálicos se compactan para darles las formas deseadas, con frecuencia complejas, y se sinterizan (se calientan sin que se fundan) para formar una pieza sólida. Utilizado en el antiguo Egipto en el año 3000 a.C. para la fabricac...

METALURGIA DE POLVOS. En el proceso de metalurgia de polvos, los polvos metálicos se compactan para darles las formas deseadas, con frecuencia complejas, y se sinterizan (se calientan sin que se fundan) para formar una pieza sólida. Utilizado en el antiguo Egipto en el año 3000 a.C. para la fabricación de herramientas de hierro. Actualmente se utiliza para la fabricación de filamentos de tungsteno para focos incadencentes en los principios del siglo XX. Ventajas: Disponibliidad de una amplia variedad de composiciones de polvos metálicos, capacidad de producir partes en formas netas y economía general de la operación. APLICACIONES. Las aplicaciones de la **metalurgia de polvos** incluyen pequeños balines para bolígrafos, componentes automovilísticos que representan aproximadamente el 70% del mercado actual, aceros para herramientas, carburos de tungsteno y cermets utilizados en herramientas y matrices, así como escobillas de grafito impregnadas con cobre para motores eléctricos. también incluyen materiales magnéticos, filtros metálicos y rodamientos impregnados con aceite de porosidad controlada, espumas metálicas, implantes quirúrgicos y muchos otros para aplicaciones nucleares, aeroespaciales e industriales. La mayoría de las partes en metalurgia de polvos pesan menos de 2.5 kg y pueden llegar a los 50 kg. Se puede producir en masa desde 5000 hasta 100 millones de piezas anuales, como contrapesos para vibradores de teléfonos celulares. METALES MAS USADOS EN MET ALURGIA DE POLVOS. Los metales más usados en metalurgia de polvos son hierro, cobre, aluminio, estaño, níquel, titanio, metales refractarios, latón, bronce, acero inoxidable y aceros. FUENTES DE LOS METALES. Los materiales utilizados en metalurgia de polvos incluyen metales y aleaciones a granel, menas, sales y otros compuestos. PRODUCCION DE POLVOS. La trituración o pulverización: implica la trituración mecánica, que puede incluir trituración, molido en un molino de bolas o esmerilado de metales frágiles o menos dúctiles en pequeñas partículas. En materiales frágiles, las partículas de polvo son angulares, mientras que en materiales dúctiles tienen forma de hojuela, lo cual no es adecuado para aplicaciones en metalurgia de polvos. La aleación mecánica: consiste en mezclar polvos de dos o más metales puros en un molino de bolas. El impacto de las bolas duras fractura los polvos y los une por difusión, formando polvos de aleaciones. La fase dispersa puede reforzar las partículas o proporcionar propiedades eléctricas o magnéticas especiales al polvo. Los métodos menos comunes para producir polvos incluyen la precipitación de un a solución química, la producción de virutas finas de metal a través del maquinado y la condensación de vapor. MEZCLA DE POLVOS METALICOS. La mezcla de polvos en metalurgia de polvos combina diferentes metales y materiales para mejorar las propiedades físicas y mecánicas del producto. También asegura uniformidad entre piezas al compensar variaciones en tamaño y forma. Se añaden lubricantes como ácido esteárico para mejorar el flujo y prolongar la vida de la matriz, junto con aditivos como aglutinantes para resistencia en verde y facilitar el sinterizado. La mezcla debe realizarse en condiciones controladas para evitar contaminación y deterioro, ya que un mezclado excesivo puede dificultar el compactado. Se puede llevar a cabo en aire, atmósferas inertes o líquidos para una mejor uniformidad. COMPACTACION DE POLVOS. La compactación consiste en prensar polvos mezclados para darles forma y densidad en matrices. Las piezas en verde son frágiles y requieren adecuada aplicación de polvo y presión para aumentar su resistencia. La densidad depende de la presión, que varía entre 70 MPa para aluminio y 800 MPa para hierro. La distribución del tamaño de partículas es importante, ya que las más pequeñas llenan espacios entre las grandes, mejorando la densidad. Se utilizan prensas mecánicas o hidráulicas según el tonelaje. Un prensado rápido puede atrapar aire y afectar la compactación. El polvo prensado se llama comprimido crudo o c ompactado en verde. SINTERIZADO. El sinterizado calienta compactados crudos en un horno controlado a temperaturas inferiores al punto de fusión para unir partículas. La resistencia depende de difusión, flujo plástico y recristalización. Las temperaturas oscilan entre el 70% y el 90% del punto de fusión, con tiempos que van de 10 minutos a 8 horas. Los hornos de sinterización cuentan con tres cámaras: una para quemar lubricantes, otra de alta temperatura y una de enfriamiento. OPERACIONES SECUNDARIAS Y DE ACABADO. Para mejorar las propiedades de los productos sinterizados, se pueden realizar operaciones adicionales tras la sinterización, como el acuñado, donde los compactados se forjan en frío o en caliente para lograr formas finales y un buen acabado superficial. También se pueden realizar maquinado, rectificado, recubrimiento y tratamiento térmico para optimizar características geométricas, precisión, apariencia y dureza. La porosidad de los componentes de P/M se puede utilizar mediante impregnación con fluidos, como en rodamientos que contienen aceite, lo que proporciona lubricación continua. La infiltración implica sumergir el componente en un lodo de metal de bajo punto de fusión, mejorando la densidad y resistencia al llenar los poros, siendo común con hierro y cobre. Estas operaciones permiten aumentar la dureza y prevenir corrosión. CAPACIDADES DEL PROCESO. La metalurgia de polvos permite fabricar partes de metales refractarios y componentes complejos de manera económica y automatizada. Ofrece control dimensional y puede eliminar operaciones de maquinado, reduciendo desechos y ahorrando energía. La variedad de composiciones permite obtener propiedades específicas como rigidez y dureza, y también facilita la impregnación e infiltración para aplicaciones especializadas. LIMITACIONES. Los principales desafíos en la metalurgia de polvos son el alto costo de los polvos metálicos, especialmente para moldeo por inyección, así como los elevados costos de herramientas y equipos para pequeñas producciones. Existen limitaciones en el tamaño y complejidad de las piezas, y las propiedades mecánicas, como resistencia y ductilidad, suelen ser inferiores a las de piezas forjadas. Sin embargo, las partes de alta densidad producidas mediante HIP o forjado adicional pueden alcanzar propiedades similares a las de otros procesos.