¿Qué es la pulvimetalurgia y cuáles son sus fases?

La pulvimetalurgia es un proceso bastante versátil para obtener objetos hechos con metal, pero ¿Qué tiene de novedosa esta técnica? Pues, que el punto de partida son los metales en formato pulverizado.

Se trata de una manera diferente de laborar con metales, ya que tradicionalmente estos se funden para luego moldearlos de acuerdo a ciertos requerimientos.

El primer requisito es contar con polvos muy finos del metal con el cual se desea trabajar. La idea es compactar estos polvos en ambientes de altas temperaturas, logrando darles una forma prevista.

Hay que resaltar que la pulvimetalurgia requiere de una atmósfera muy controlada, tanto en temperatura como en lo que respecta al aire o cualquier otro elemento que pueda volatilizar el polvo de los metales.

Usos más frecuentes de la pulvimetalurgia

Hay que dejar en claro que es la manera ideal de manufacturar piezas pequeñas en grandes cantidades. Esto sucede porque las piezas de menor tamaño son complicadas de ejecutar fundiendo metales. Por ello, es preferible usar polvos metálicos para llevarlas a cabo, sobre todo cuando el diseño de la pieza exige precisión.

Por otra parte, la pulvimetalurgia es perfecta para controlar la porosidad o permeabilidad del acabado final. Esto es importante en herramientas o artefactos que requieren de cierta textura, de manera que tengan un mejor agarre. Igualmente, hay prótesis médicas que se fabrican con esta técnica y dan excelentes resultados.

¿Cuáles son los productos típicos de la pulvimetalurgia? Para responder a esta interrogante, podemos mencionar los siguientes ejemplos: rodamientos, herramientas de corte, pistones, filtros, guías para válvulas, engranajes, imanes, cerámica de corte, etc.

Se trata de una técnica con amplia divulgación y que debe ser conocida por quienes hacen piezas de metal en grandes cantidades.

fundición de pulvimetalurgia

Las ventajas de la pulvimetalurgia

Son varias las bondades de esta técnica diseñada para trabajar los metales. Hay que decir que supera en varios aspectos a la típica fundición metalúrgica, siendo por ello usada a gran escala.

Entre sus beneficios están los que mencionamos a continuación:

Permite obtener piezas con texturas y detalles que no se logran derritiendo el metal. Hay que tener en cuenta que luego de la fundición, sucede que las piezas quedan compactas, sin permeabilidad.

No depende tanto de moldes y de desperdicios de material que luego han de retirarse. Por ello, permite hacer piezas delicadas y que ameritan un enorme grado de precisión.

No necesita remates ni acabados posteriores.

Tiene muy poco desperdicio de material. Esto redunda en mejor aprovechamiento de la materia prima y ahorro por parte del fabricante de piezas metálicas.

Todo lo antes dicho configura la gama de alternativas de la pulvimetalurgia. No cabe duda, que resulta interesante, no obstante, para lograr comprenderla es necesario explicar cada una de sus etapas. Por ello, en los siguientes párrafos explicamos las fases que se deben atender para hacer de manera correcta este procedimiento.

Fases de la pulvimetalurgia

Una vez explicada de manera sintética la pulvimetalurgia, toca ahora hablar de las fases de la misma. Hay que entender que no es un proceso continuo, hay que hacerlo por partes, siendo cada una de ellas importante para el óptimo resultado final. Teniendo esto en cuenta, los pasos que se han de ejecutar son los siguientes:

Preparación

Consiste en la preparación de los polvos. Estos se obtienen usualmente de cobre, estaño, aluminio, níquel, hierro o titanio. Hay que decir que en ocasiones los metales se mezclan con otros materiales pulverizados, como por ejemplo la cerámica.

Algunas de las maneras más habituales de obtener este polvo de metal son: atomización en estado líquido, la electrólisis, la reducción de óxidos metálicos, la habitual pulverización mecánica y la táctica de la condensación de vapores metálicos.

Mezcla y compactación

Hay que tener en cuenta que rara vez se usa el polvo de un único metal, sino que hay criterios para hacer mezclas. De hecho, este procedimiento amerita una correcta y delicada dosificación. Por ejemplo, se requiere colocar aditivos que sirvan como lubricantes.

Esta tercera fase debe llevarse a cabo en ambientes muy controlados. Hay que considerar que al estar subdividido en polvo, el metal tiene más exposición al aire. Por ende, en ciertos casos tiende a ser proclive a la oxidación.

Sinterizado

Esta cuarta fase requiere un horno de mufla. Se trata de un horno de sección ovalada, especialmente diseñado para trabajar con metales. Se necesita trabajar a 75 grados para lograr la fusión del polvo metalizado.

Es importante indicar que se requiere dentro del horno una atmósfera reductora, es decir, que evite la oxidación de los materiales en su interior.

De hecho, los hornos de mufla cuentan con tres cámaras. La primera de ella es llamada “cámara de purga” y en la misma se consume el aire. Luego, están las cámaras de alta temperatura (donde ocurre la fusión) y la de enfriamiento.

Enfriamiento

Se realiza en la tercera cámara del horno de mufla. Consiste en dejar que el material baje de temperatura. Es un periodo que debe manejarse con suma atención, pues si el enfriamiento es muy lento entonces el polvo tiende a unirse mucho. Esto hace que pierda la textura que en ocasiones necesita.

Cuando se requieren superficies muy texturizadas, en ocasiones se usa agua para minimizar el tiempo de enfriamiento.

Acabado

El acabado se hace para rematar sectores de la pieza que no logran moldearse por este procedimiento. Entre las tácticas más eficaces para lograr este acabado tenemos las siguientes:

  • Prensado: para reducir ciertas dimensiones de la pieza y minimizar porosidad.
  • Impregnación: con aceites u otras sustancias, se hace para aligerar la porosidad.
  • Mecanizado: lijado de la pieza para mejorar su contorno.

En definitiva la pulvimetalurgia es una alternativa a los métodos usados para trabajar el metal que goza de mucha aceptación en nuestro tiempo, siendo la opción preferida de muchos fabricantes de piezas metálicas.

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