¿Qué es la metalurgia de polvos?

La metalurgia de polvos es un proceso que consiste en convertir el polvo en un objeto sólido. Por lo general, el polvo es un tipo de metal, como el hierro, y el objeto a fabricar generalmente se moldea con una matriz o un molde. Para formar y fabricar objetos metálicos a través de la pulvimetalurgia, se requieren presiones extremadamente altas y altas temperaturas. La sinterización, un proceso de calentamiento y el moldeo por inyección de metal son técnicas comúnmente utilizadas en la metalurgia de polvos.

El primer paso en la pulvimetalurgia es convertir la materia prima en forma de polvo. Triturar, moler y usar reacciones químicas son formas comunes de producir polvo. La atomización es una técnica en la cual el material se funde en un líquido fundido y se fuerza a través de una pequeña boquilla o tubo a alta velocidad. Esto hace que el líquido se separe en gotas individuales a medida que sale del tubo. Las gotas se recogen y se dejan endurecer, dando como resultado partículas finas del tamaño de un grano.

Una vez que se produce el polvo, se compacta en un troquel con alta presión. Por lo general, el polvo se vierte en la matriz y se baja una placa de presión para comprimirlo. El objeto resultante es expulsado del dado. Típicamente, la presión varía de 80 a 1,000 psi.

Otro método para comprimir el polvo se llama compactación de polvo isostático. Esta técnica utiliza un molde flexible que está situado dentro de un molde a presión. El polvo se coloca en el molde flexible, mientras que una máquina suministra líquido o gas a presión al molde a presión. La presión varía de 15,000 psi a 40,000 psi. Este método no requiere lubricantes cuando se compacta el polvo, pero la compactación estándar de troqueles sí. Después, el objeto se fortalece mediante la sinterización.

La sinterización es un proceso de calentamiento que une las partículas individuales de polvo de metal. Por lo general, tiene lugar en un horno de sinterización, donde la temperatura se establece justo por debajo del punto de fusión del metal. Este método se usa comúnmente en la fabricación de cerámica. El proceso fue patentado por AG Bloxam en 1906, pero hay evidencia de que la práctica de fusionar polvos metálicos en objetos sólidos tiene sus orígenes en la antigüedad.

Algunos métodos combinan la compactación del polvo y el proceso de sinterización, como el prensado isostático en caliente. El proceso típicamente implica el uso de gas argón presurizado y temperaturas entre 900 ° F (480 ° C) y 2250 ° F (1230 ° C). El polvo se compacta y sinteriza simultáneamente, ahorrando tiempo y material. Este método también produce paredes más delgadas y piezas más grandes en comparación con los métodos de compresión de polvo estándar.