Mejorando los procesos de pulvimetalurgia con POLYOX™
Muchas piezas, herramientas y equipos metálicos utilizados en las industrias automotriz, aeroespacial y agrícola se fabrican mediante pulvimetalurgia. La pulvimetalurgia es un proceso más sostenible que ofrece a los fabricantes ventajas en precisión, menores costos, menor desperdicio y mayor velocidad de producción que otros procesos de conformado de piezas metálicas, como el moldeo de metal líquido.
Durante el proceso de pulvimetalurgia, los polvos de metales elementales o aleaciones metálicas se combinan con aditivos como aglutinantes y lubricantes para consolidarlos en moldes o matrices. A continuación, se realiza un proceso de formación para crear compactos, también conocidos como cuerpos verdes, que tienen la forma deseada de la pieza, pero baja resistencia mecánica. Una etapa de sinterización finaliza el proceso y une metalúrgicamente las partículas metálicas justo por debajo de su punto de fusión. Las partículas sinterizadas producen una pieza final que aumenta su resistencia y densidad al enfriarse. A continuación, se muestra una descripción general simplificada del flujo del proceso de pulvimetalurgia.
Si bien los aditivos lubricantes y aglutinantes pueden representar una pequeña parte del proceso de pulvimetalurgia en peso, desempeñan un papel fundamental en su éxito. Los aditivos lubricantes son cruciales durante la compactación para garantizar que las partículas metálicas se deslicen fácilmente en su lugar. Los lubricantes también ayudan a lograr una separación limpia de los moldes o matrices después del prensado. El aditivo aglutinante es necesario para que los compactos tengan suficiente resistencia mecánica (denominada resistencia en verde en esta etapa) para mantener su forma hasta el siguiente paso de sinterización.
Algunas piezas fabricadas mediante pulvimetalurgia pueden tener formas intrincadas o paredes delgadas. Por lo tanto, es especialmente importante utilizar aditivos lubricantes y aglutinantes de alta calidad para garantizar que estos compactos no se deformen antes de la sinterización. Los aditivos de mejor rendimiento permitirán que diversos tipos de piezas se formen de forma fiable y precisa mediante pulvimetalurgia con excelente calidad y eficiencia.
Aditivos POLYOX™ para pulvimetalurgia
POLYOX™ son polímeros termoplásticos de óxido de polietileno de alto peso molecular que actúan como aglutinantes y aditivos lubricantes ideales para procesos de pulvimetalurgia. Varias propiedades clave de POLYOX™ lo hacen ideal para el proceso de fabricación pulvimetalúrgico:
Binding
POLYOX™ presenta una alta eficiencia de unión para polvos metálicos, lo que permite una mayor resistencia en verde de los compactos tras la compactación y una menor cantidad de rechazos por grietas y roturas. Esta propiedad también permite la formación de geometrías de piezas metálicas más precisas. POLYOX™ también puede ayudar a prevenir la segregación que puede producirse durante la sinterización de polvos metálicos a base de aleaciones.
Lubricity
POLYOX™ polymers impart a high degree of lubricity to metal powders, allowing them to reduce adhesion and friction between powder particles and facilitating easier compaction using lower power consumption. This lubricity also provides less wear on dies and simpler ejection of the part from the die or mold. As a result, the amount of classical lubricants needed is reduced.
Thermoplasticity
Al ser un polímero termoplástico, POLYOX™ ofrece la flexibilidad de utilizarse en diversos métodos de conformado, como el prensado isotáctico y mecánico, la extrusión termoplástica y los procesos de moldeo por inyección. Además, POLYOX™ requiere temperaturas relativamente bajas (90 °C–120 °C) para garantizar una combustión limpia con poca o ninguna tendencia a carbonizarse y generar cenizas.
Water Solubility
POLYOX™ es fácilmente soluble en agua y en algunos disolventes orgánicos como el alcohol. Al eliminar POLYOX™ de los compactos precocidos, los fabricantes de pulvimetalurgia pueden utilizar métodos que consumen menos energía para eliminar el aglutinante del compacto antes de la cocción.
Se pueden considerar varios grados de POLYOX™ para procesos de pulvimetalurgia. A continuación, se enumeran, junto con las dosis de uso recomendadas por aplicación. En general, el peso molecular coincide con la temperatura de fusión de POLYOX™. Por lo tanto, si se requiere una temperatura de combustión más baja, se debe elegir un grado con un peso molecular más bajo.
Los aditivos aglutinantes y lubricantes son esenciales para la precisión y eficiencia de los procesos de pulvimetalurgia, ya que inciden directamente en la integridad y calidad de las piezas terminadas. POLYOX™ proporciona las propiedades aglutinantes, lubricantes y modificadoras de la reología necesarias a los compactos de metal en polvo, lo que permite una producción altamente eficiente de piezas de diversas formas, espesores y complejidad. Además, dado que POLYOX™ puede quemarse limpiamente a bajas temperaturas o lavarse con agua o alcohol, ofrece a los fabricantes de pulvimetalurgia flexibilidad y facilidad para su eliminación antes de la sinterización.
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