La pulvimetalurgia es un proceso metalúrgico que forma piezas metálicas de precisión a partir de polvo metálico comprimiéndolo en un molde.
Metal rodio: polvo, pellets prensados, refundición. Fuente de la imagen: Wikimedia Commons
Detalles del proceso:
Los pasos básicos de la pulvimetalurgia son los siguientes:
- Generación de energía: Puede producir polvo metálico en muchos procesos, como molienda, electrodeposición, molienda, atomización y reducción química. En la atomización, una corriente de metal líquido se crea inyectando metal fundido de un pequeño orificio, y el vapor se descompone por un chorro de gas inerte, aire o agua. El polvo también se produce reduciendo los óxidos metálicos utilizando hidrógeno o monóxido de carbono como agente reductor. La molienda mecánica implica moler, fresar en un molino de bolas o moler metales frágiles o menos dúctiles en partículas pequeñas.
- Mezcla de polvos: El proceso de mezcla implica la mezcla completa y la mezcla de varios polvos metálicos. Esto se hace en un mezclador por lotes. La temperatura durante la mezcla afecta la fricción entre las partículas de polvo. Con el aumento de la temperatura, Coeficiente de fricción La mayoría de los intermateriales aumentan y el flujo de polvo se ve afectado.
- Compresión: Se introduce una cantidad controlada de polvo mezclado en una matriz de precisión, y luego se presiona o comprime a temperatura ambiente y presión que van desde 100Mpa a 1000Mpa. Al hacerlo, el polvo suelto se integra y se densa en un modelo moldeado. Este modelo se llama Green Compact. Cuando sale de la matriz, el compacto tiene el tamaño y la forma del producto terminado. La resistencia del compacto es suficiente para el procesamiento en proceso y el transporte a hornos de sinterización.
- Sinterización: La sinterización implica calentar el cuerpo moldeado verde a una temperatura adecuada por debajo del punto de fusión del metal en un horno de atmósfera protectora. Las atmósferas de sinterización típicas son gases endotérmicos, gases exotérmicos, amoníaco disociativo, hidrógeno y nitrógeno. La sinterización es una combinación de Propiedades mecánicas Mediante el desarrollo de enlaces metalúrgicos entre partículas de polvo. También ayuda a eliminar el lubricante del polvo, prevenir la oxidación y controlar parcialmente el contenido de carbono.
La porosidad es una propiedad única e inherente de la pulvimetalurgia que se puede utilizar para crear productos especiales llenando el espacio poroso disponible con aceite, polímero o metal. Esto se clasifica como impregnación e infiltración. La impregnación es el proceso por el cual el aceite u otro fluido penetra en los poros de una pieza sinterizada, por ejemplo, un cojinete que contiene aceite. engranajey componentes similares. La ósmosis es una operación en la que los poros de la parte de pulvimetalurgia se llenan con metal fundido mediante acción capilar.
Aplicación:
Algunos productos prominentes de pulvimetalurgia incluyen:
- Filtro: Los filtros de pulvimetalurgia son más fuertes y más resistentes a los impactos que los filtros cerámicos. Los filtros de metal de fibra con porosidad de hasta el 95% o más se utilizan para la filtración de aire y fluidos.
- Herramientas de corte y moldes: Los insertos de herramientas de corte de carburo cementado se producen a partir de polvo de carburo de tungsteno mezclado con aglutinante de cobalto.
- Partes mecánicas: Los engranajes, bujes, cojinetes, ruedas dentadas y rotores están hechos de polvo metálico mezclado con grafito suficiente para dar al producto el contenido de carbono deseado.
- Rodamientos y bujes: Los rodamientos y bujes utilizados para las piezas giratorias son una mezcla de polvo de cobre y grafito.
- Imán: Los imanes pequeños producidos a partir de diferentes composiciones de hierro, aluminio, níquel y polvos de cobalto muestran un mejor rendimiento que su fundición.