Procesos de Fabricación: Pulvimetalurgia y Conformado de Chapa Metálica

Pulvimetalurgia: Fundamentos y Procesos de Obtención de Polvos

La pulvimetalurgia es un proceso de fabricación que, partiendo de polvos finos y tras su mezcla y compactación para darles una forma determinada (compactado), se calientan en atmósfera controlada para la obtención de la pieza final.

Sinterizado

El sinterizado es el tratamiento térmico posterior a la compactación, donde se desarrolla la máxima resistencia y propiedades mecánicas del material.

Métodos de Obtención de Polvos Metálicos

Atomización

Método muy usado. Consiste en atomizar un chorro de metal líquido con una corriente de fluido (agua o gas). Las partículas son de forma irregular y pueden producirse en diferentes tamaños.

Reducción

Proceso para reducir óxidos metálicos a polvos metálicos al ponerlos en contacto con un gas reductor, a una temperatura por debajo de la de fusión.

Electrólisis

Se colocan barras y láminas como ánodos en un tanque que contiene un electrolito. Tras aplicar corriente (aproximadamente 48 horas), se obtiene en los cátodos un depósito de unos 2 milímetros. Los cátodos se retiran y se rascan los polvos electrolíticos. Estos polvos requieren un analizado posterior para ablandar las partículas.

Reducción Química

Los polvos metálicos se producen por descomposición química del metal. Los óxidos se reducen con nitrógeno.

Conformación de la Chapa Metálica

Los principales procesos de conformación de la chapa incluyen: Corte, Punzonado, Doblado y Curvado, Embutición, Bordonado, Ribeteado, Perfilado y Engrapado.

Punzonado y Corte

El punzonado es una operación que, mediante herramientas especiales aptas para el corte, consigue separar una parte metálica de otra, obteniendo una figura determinada.

Tipos de Operaciones de Punzonado

• Punzonado: Cortar de modo que el material separado es desperdicio y suele ser circular.
• Recorte: El material separado es la pieza final.
• Punzonado Fino: Utiliza un anillo de presión que sujeta la chapa y reduce la tolerancia entre la matriz y el punzón, obteniendo bordes lisos y dimensiones ajustadas. La tolerancia debe ser pequeña (0,5% del espesor, e) y la velocidad más lenta que el punzonado tradicional.
• Corte con punzones de goma.

Doblado y Curvado

El doblado es la operación en la que se produce el alargamiento de las fibras exteriores y el acortamiento de las interiores. Se realiza con herramientas llamadas Estampa de doblar (macho, hembra, topes y plegadora).

Tipos de Operaciones de Doblado y Acabado

• Curvado: Doblado progresivo en sentido axial.
• Arrollado: Curvar una chapa con el objeto de obtener un borde cilíndrico hueco.
• Bordonado: Arrollar el borde circular de un recipiente de chapa, creando una o varias gargantas circulares en forma de nervio a un recipiente cilíndrico para darle más rigidez.
• Rebordeado: Doblado continuo a lo largo de los bordes para dar más rigidez a la chapa o unirla con otra. Se realiza en máquinas de movimiento relativo.
• Cercado: Aplicar un aro de alambre (de hierro) en el borde de un recipiente para reforzarlo. Se usa en chapas plegadas o de metal dulce.
• Engrapado: Doble acción de bordonado para obtener una unión hermética. El cierre se realiza con rodillos llamados engrapadores.

El Pisador en la Embutición

El pisador (o anillo de sujeción del contorno) es fundamental en la embutición. Su función es impedir la aparición de pliegues al embutir un disco metálico, debido a la compresión del material. En la embutición con punzón de goma, el pisador obliga a la chapa a introducirse en el hueco de la matriz.

Operaciones de Conformación de Tubos

• Bordoneado: Ensanchamiento anular llamado astrágalo.
• Rebordeado: Forma un reborde con la pared del tubo.
• Abocardado: Ensanchamiento en la boca con forma troncocónica.