El proceso de conformado de piezas de pulvimetalurgia es un paso crucial en la transformación de polvos metálicos o de aleaciones en cuerpos verdes con formas geométricas predeterminadas y suficiente resistencia en verde. Su calidad determina directamente el efecto de sinterización posterior y el rendimiento del producto terminado. Este proceso, centrado en la presión, permite que el polvo suelto alcance una disposición de alta-densidad y fijación de la forma dentro de un molde, lo que ofrece ventajas en la formación de formas y producción en masa casi-netas-y, por lo tanto, desempeña un papel importante en la fabricación moderna.
El proceso básico de conformado por pulvimetalurgia es el conformado por compresión. Primero, se llena uniformemente una cantidad fija de polvo en la cavidad del molde. Se aplica una presión estable perpendicular a la dirección de prensado utilizando una prensa mecánica o hidráulica, lo que hace que las partículas de polvo se acerquen entre sí bajo presión y sufran deformación plástica o rotura, formando así un cuerpo verde denso. En esta etapa, la distribución del tamaño de las partículas, las características morfológicas y el contenido de lubricante del polvo afectan significativamente la resistencia a la fricción entre las partículas y la uniformidad del relleno, determinando así la uniformidad de la densidad del cuerpo verde y el rendimiento del desmolde. Una presión de prensado y un tiempo de retención razonables pueden reducir la recuperación elástica dimensional causada por efectos secundarios elásticos y mejorar la retención de la forma.
En el conformado por compresión, el diseño del molde es un requisito previo crucial para el éxito del proceso. Las dimensiones de la cavidad deben considerar de manera integral la densidad suelta, la relación de compresión y la contracción por sinterización del polvo para garantizar la precisión dimensional del producto terminado después de la sinterización. El material del molde debe poseer una alta resistencia al desgaste y suficiente resistencia para soportar el desgaste y la fatiga causados por cargas repetidas de alta presión-. Además, para piezas estructurales complejas, se pueden utilizar moldes combinados, de múltiples pasos, de prensado multi-direccional o combinados para reducir los gradientes de densidad y la formación de zonas muertas.
Para mejorar aún más la calidad del moldeo y adaptarse a requisitos de formas complejos, la industria ha desarrollado varios procesos de moldeo especiales. El prensado isostático utiliza medios líquidos o gaseosos para aplicar una presión uniforme al polvo en todas las direcciones, lo que da como resultado un cuerpo verde con una distribución de densidad más consistente, adecuado para piezas grandes o de forma irregular. El moldeo por inyección mezcla polvo con un aglutinante polimérico para formar una pasta, que luego se inyecta en la cavidad del molde a través de una máquina de moldeo por inyección. Es adecuado para la producción de piezas pequeñas, pequeñas, complejas y de gran-volumen; el aglutinante se puede quitar antes de la sinterización para obtener un cuerpo verde con forma casi-neta-. El prensado en caliente implica prensar a una temperatura moderadamente elevada para mejorar la plasticidad del polvo y reducir la fricción, aumentando así la densidad y resistencia del cuerpo verde y reduciendo las fluctuaciones posteriores de la contracción de sinterización.
Controlar los parámetros del proceso durante el proceso de moldeo es igualmente crucial. La presión requerida debe optimizarse en función del sistema de materiales y la forma del producto. Una presión excesiva puede provocar desgaste del molde y soldadura en frío del polvo, mientras que una presión insuficiente da como resultado una densidad insuficiente y una fácil deformación durante la sinterización. La velocidad de prensado afecta la eficiencia de llenado y ventilación del polvo; Una velocidad demasiado rápida puede atrapar aire y crear poros internos, mientras que una velocidad demasiado lenta reduce la eficiencia de la producción. El tipo y cantidad de lubricante deben equilibrar la facilidad de desmoldeo y la limpieza de sinterización para evitar defectos causados por residuos.
El cuerpo verde completo debe someterse a desmoldeo, inspección y desaglomerado (para moldeo por inyección) antes de ingresar a la etapa de sinterización. En esta etapa, aunque el cuerpo verde tiene cierta resistencia, aún no ha formado una unión metalúrgica y su estabilidad de forma aún depende de la densidad y uniformidad del moldeado inicial. Por lo tanto, el proceso de moldeo no sólo determina el contorno del producto sino que también sienta las bases para la densificación de la sinterización y el desarrollo del rendimiento.
En general, el proceso de moldeo de piezas de pulvimetalurgia utiliza principalmente el prensado, combinado con la optimización del molde y varias tecnologías de conformado especiales, para lograr un control{0}}en las primeras etapas sobre la forma, la densidad y el rendimiento. Establecer y controlar científicamente la presión de prensado, el tiempo de retención, la estructura del molde y los parámetros del proceso auxiliar es la forma fundamental de garantizar la calidad de los espacios en bruto verdes y mejorar la consistencia y confiabilidad de los productos terminados. También es el soporte principal para que la metalurgia de polvos logre una producción de alta-precisión y alta-eficiencia.