introducción - OCW
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INTRODUCCIÓN ¿Qué es la Tecnología de Polvos? Introducción: Definición Descripción del proceso Propiedades finales: a) b) c) d) Efecto de la densidad. Efecto de las condiciones de sinterización. Efecto de los elementos de aleación. Efecto de los tratamientos térmicos. Ventajas y Ejemplos 1 Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M 1. Tecnología de Polvos Técnica de conformado de materiales que se basa en la producción de componentes metálicos, cerámicos o compuestos a partir de polvos y a través de un proceso denominado sinterización. MARCO DE REFERENCIA La tecnología de procesado se basa en un enfoque distinto al resto de las técnicas habituales habituales:: Son variables variables:: La composición química, el tratamiento térmico y la microestructura.. microestructura Se puede modificar la distribución de las fases y microconstituyentes en las piezas, incluyendo la porosidad y las fases de refuerzo refuerzo.. Tecnología Flexible Flexible:: Procesa un amplio rango de materiales, consigue gran variedad de microestructuras y propiedades 2 Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M 1. Tecnología de Polvos ÁMBITOS DE UTILIZACIÓN Aplicaciones en las que supone un ahorro de costes costes:: grandes lotes de producción, complejidad de formas formas.. No mejora propiedades propiedades.. Industria del automóvil automóvil.. Aplicaciones en las que el producto presenta mejores propiedades/prestaciones.. Aceros rápidos sinterizados propiedades/prestaciones sinterizados.. Aplicaciones donde la PM es la única alternativa posible. posible. Carburos cementados cementados.. 3 Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M 1. Tecnología de Polvos: ¿Cuándo empieza? SECUENCIA HISTÓRICA DE LA T.P. 4 Egipcios (3000 AC) polvo Fe. Hindúes (300 DC) Columna de Dheli 1800’s Rusia e Inglaterra Piezas de Pt por PM dado su ↑Tf y precio Monedas de Cu, Ag y Pb prensadas y sinterizadas 1910 Coolidge: Filamentos de W para lámparas. 1929 Carburos cementados para la fabricación del filamento INDUSTRIA DEL AUTOMÓVIL 1937 1ª bomba de aceite General Motors 1930’s 60’s: Formas y materiales simples Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M 2. Descripción del Proceso El MÉTODO DE PROCESADO CONVENCIONAL Pieza en verde Pieza sinterizada Höganäs AB, PM School, www.hoganas.com 5 Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M 3. Propiedades del Producto Final PROPIEDADES DEL PRODUCTO FINAL El producto final depende de la toma correcta de decisiones en las 3 etapas: el tipo de polvo, conformado y sinterización. Propiedades Composición Polvos Proceso 6 Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M Parámetros que influyen en las propiedades finales 7 Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M Ventajas de la PM Ventajas de la PM 8 Ahorro de material. Ahorro de energía. Ahorro de tiempo. Formas complejas. Reproducibilidad. Gran variedad de materiales. Es el único método para poder obtener. Carburos cementados. Cerámicas estructurales. CMC´s & MMC´s. Recubrimientos diamante. Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M PM Y AHORRO DE ENERGÍA Y MATERIALES %Materia Prima Utilizada Tecnología Procesado Energía necesaria por kg de pieza acabada (MJ) Mecanizado Forja Extrusión caliente o f río Sinterización Colada 100 75 50 25 0 0 IMPACTO MEDIOAMBIENTAL 9 Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M 25 50 75 100 Comparativa Índices de Costes Comparación del índice de costes para producción de engranaje PM Forja convencional Compactación de polvos precalentados Mecanizado del bloque Mecanizado de dientes Sinterizado Brochado Mecanizado 10 Tec. Polvos Tratamiento térmico Tratamiento térmico Índice de coste: 50 Índice de coste: 100 Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M Ventajas de la PM sobre el mecanizado 11 Engranaje de bomba de aceite: 68,3% ahorro (sobre coste total de fabricación) Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M "Powder Metallurgy, materials, processes and applications", European Commission's Leonardo ds Vinci Programme Contract nº EUR/97/2/00202/PI/II.1a/FPC Ventajas de la PM sobre el mecanizado 12 Engranaje biselado para diferencial de un pequeño tractor: 25,87% ahorro (sobre coste total de fabricación). Tec. Polvos Dpt. Ciencia e Ing de Materiales e Ing. Química UC3M "Powder Metallurgy, materials, processes and applications", European Commission's Leonardo ds Vinci Programme Contract nº EUR/97/2/00202/PI/II.1a/FPC
