Metalurgia de polvos
En la metalurgia de polvos, los componentes metálicos se fabrican mediante el moldeado y la compactación de polvos metálicos, así como la posterior sinterización. Este proceso es un componente central de la fabricación industrial en serie, especialmente cuando se desea minimizar el repaso por mecanizado. Además, el moldeado a partir de polvos permite realizar geometrías complejas con una gran precisión de contornos. De este modo, se reducen las pérdidas de material y se acortan las cadenas de procesos.
El proceso comienza con la preparación de polvos metálicos definidos. En este sentido, el tamaño y la forma de las partículas, la fluidez y la pureza son parámetros decisivos del material. Si es necesario, los polvos pueden mezclarse con aditivos de aleación, lubricantes o aglutinantes. A continuación, se lleva a cabo la compactación en extrusoras, prensas, matrices o mediante prensado isostático. En la sinterización posterior, las partículas se unen térmicamente por debajo de su punto de fusión. De este modo se crean estructuras metálicas sólidas con una porosidad definida. Un importante campo de aplicación es la aleación mecánica. En este proceso, los diferentes componentes en polvo se mezclan intensamente y se desaglomeran. En molinos planetarios o de alta energía se forman cristales mixtos finos y fases metaestables. De este modo se pueden llevar a cabo conceptos de aleación que no son accesibles con los procesos de fusión convencionales.
La aleación mecánica plantea grandes exigencias a la técnica de mezcla. La homogeneidad de la mezcla de polvos es decisiva para la posterior composición química a escala micro. Esto es especialmente cierto cuando se utilizan cantidades muy pequeñas de aditivos nanodispersos. Estos aditivos deben depositarse de la forma más completa y uniforme posible sobre las superficies de las partículas de los demás componentes, sin aparecer ellos mismos como una fracción de partículas. Para ello se requiere una técnica de mezcla que, por un lado, alcance una calidad de mezcla muy alta y, por otro, genere un movimiento relativo controlado en las superficies de las partículas.
Los mezcladores de polvo de amixon® se utilizan en la metalurgia de polvos para resolver este tipo de tareas. Permiten aplicar cantidades mínimas de aditivos nanodispersos, incluso en proporciones traza, de forma casi completa sobre las superficies de las partículas de los componentes básicos. De este modo, se pueden ajustar de forma específica las propiedades de fluidez, el comportamiento de prensado, la cinética de sinterización o la reactividad superficial, sin dañar indebidamente la estructura granular ni favorecer la segregación.
La metalurgia de polvos se solapa con otras tecnologías de materiales basadas en polvos. Por ejemplo, las cerámicas de alto rendimiento también se fabrican a partir de polvos finos, se mezclan, se moldean y se sinterizan. También en este caso son decisivas las tolerancias estrictas en cuanto a la distribución del tamaño de las partículas, la calidad de la mezcla y el grado de compactación. Se aplican principios similares a los metal duros, los cermets y los materiales funcionales con gradientes, en los que se combinan diferentes perfiles de propiedades dentro de un mismo componente.