¿Cómo trabajar estos metales?
Metalurgia de polvos
3000 AC: los egipcios producían utensilios de hierro a partir de hierro esponja.
Tribus primitivas de África transformaban el hierro esponja en polvo, lo clasificaban y lo trabajaban.
Edad Media: se usaban polvos de oro, plata, cobre para ornamentos.
1829: se logró platino a partir de esponja del metal.
Edison utiliza un filamento de osmio, tantalio y tungsteno.
Reseña histórica
Definición de polvos metálicos
Es un sólido finamente dividido con dimensión menores a 1mm.
Su comportamiento es intermedio entre un sólido y un liquido.
Son compresibles como los gases, pero su compresión es irreversible.
Proceso de obtención
1. La mezcla: Se deben mezclar los polvos metálicos con sus respectivas adiciones, creando una mezcla homogénea de ingredientes.
2. El compactado: Se compacta la mezcla (presión elevada) obteniendo así la forma y el tamaño deseado de la pieza.
Este compactado sólo requiere la suficiente cohesión para ser manejado con seguridad y transportado a la siguiente etapa (aglomerado verde).
Una vez obtenidos los polvos metálicos se puede resumir en tres etapas principales:
Proceso de obtención
3. El sinterizado: Se ingresan las piezas (aglomerado verde) a un horno con temperatura controlada e atmósfera inerte que no exceda el punto de fundición del metal base.
Se logra así la resistencia mecánca requerida y otras propiedades deseadas.
Prensado
Obtención de polvos
Hay una gran variedad de procesos para producir polvos de metales.
Existe una relación entre un método específico de producción de polvos y las propiedades deseadas de los productos de metalurgia de polvos.
Métodos más importantes: – Atomización
– Reducción de óxidos
– Depositación electrolítica
Atomización
En este proceso, Se pasa el metal líquido por una boquilla en cuanto un flujo (gas: aire, N, Ar o liquido: agua) separa el metal en pequeñas gotas que luego son congeladas rápidamente antes de que entren en contacto entre ellas o con una superficie sólida.
Variando diferentes parámetros del proceso se puede controlar el tamaño de las partículas.
En principio la técnica es aplicable para todos los metales que se puedan fundir pero es comercialmente utilizada para la producción de polvos de Hierro, Cobre, Aceros, Bronce, Aluminio, Plomo y Zinc.
Atomización
Atomización
Atomización
Su principal ventaja es su flexibilidad: produciendo polvos de diferentes finuras y uniformes.
Comercialmente utilizado para metales con bajo ponto de fusión
Reducción de óxidos
Este proceso ha sido, por mucho tiempo el más utilizado para la producción de polvo de hierro.
Es un método conveniente, económico y flexible para producir polvos.
Se reducen los óxidos metálicos a polvos metálicos poniéndolos en contacto con un gas reductor a una temperatura inferior a la de fusión.
La materia prima seleccionada es aplastada y mezclada con carbón y llevada a un horno en donde reacciona.
Después se aplasta nuevamente, se separan los materiales no metálicos y se tamiza para producir el polvo.
Reducción de óxidos
Debido a que no se hace ninguna refinación, la pureza del polvo es totalmente dependiente de la pureza de la materia prima.
Las partículas producidas por este método son de estructura tipo esponja irregulares y porosas, ideales para moldear.
Es económico, el más usado y el único procedimiento para obtener W y Mo. Tambien se usa para producir: Fe, Ni, Co y Cu
Depositación electrolítica
Escogiendo las condiciones apropiadas – posición y fuerza del electrolito, corriente, densidad, temperatura, etc., muchos metales pueden convertirse en polvos metálicos.
Se usa por lo general para producir polvo de Cobre, pero también se puede utilizar para la producción de polvo de Cromo y Manganeso.
Depositación electrolítica
Dos de las mayores cualidades de este proceso son la alta pureza y la alta densidad alcanzada en los polvos.
La forma del polvo es dendrítica, ideal para el moldeo.
Características de los polvos
El resultado final alcanzado después del sinterizado están altamente ligados con las características del polvo tales como:
– tamaño de las partícula y distribución del tamaño
– condición de la superficie
– forma de las partículas
– densidad aparente
Además de la composición química y la pureza.
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