Metalurgia de polvos

Este proceso consta de los siguientes pasos:

1. El metal es molido hasta convertirlo en polvo.

2. A continuación, se prensa con unas matrices en polvo.

3. Se calienta en un horno a una temperatura próxima al 70% de la temperatura de fusión del metal.

4. Se comprime la pieza para que adquiera el tamaño adecuado.

5. Se deja enfriar.

Técnicas de conformación

Para obtener piezas de diferentes formas y productos industriales, se somete el material a una seria de procesos de conformación, que se eligen en función del metal y de la aplicación posterior.

Deformación :

Comprende un conjunto de técnicas que modifican la forma de una piexa metálica ediante la aplicación de fuerzas externas.

Técnicas de deformación :

Laminación : Se hace pasar la pieza metálica por una serie de rodillos, denominados laminadores que la comprimen, con lo que disminuye su grosor y aumenta su longitud. Este proceso suele hacerse en caliente y se emplea para obtener planchas, chapas, barras, perfiles estructurales, etcétera.

Extrusión : Se hace pasar el metal en caliente por un orificio que tiene la forma deseada, aplicando una fuerza de comprensión median un émbolo o pistón. Se pueden obtener así piezas largas con el perfil apropiado.

Por tanto, es una técnica idónea para obtener barras, tubos y perfiles variados.

Forja : Se somete la pieza metálica a esfuerzos de comprensión repetidos y continuos mediante martillo, tenaza y yunque. Esta técnica manual ha sido reemplazada por la forja industrial o mecánica. En ella, la pieza se coloca sobre una plataforma que hace las veces de yunque. Mediante un mecanismo neumático o hidráulico, la maza se eleva cae sucesivamente sobre la pieza. En ambos tipos de forja, la pieza metálica inicial suele estar caliente. Con esta técnica pueden obtener piezas muy diversas

Estampación : Se introduce una pieza metálica en caliente entre dos matrices, una fija y otra móvil, cuya forma coincide con la que se desea dar al objeto. A continuación se juntan las dos matrices, con lo que el material adopta su forma interior.

Se emplea para la construcción de carrocería de automóviles, radiadores, etcétera.

Embutición : Es un proceso de conformación en frío que consiste en golpear na plancha de forma que se adapte al molde o matriz con la forma deseada.

Esta técnica se emplea para obtener piezas huecas, como cojines, a partir de chapas planas.

Doblado : Se somete na plancha a un esfuerzo de flexión a fin de que adopte una forma curva con un determinado radio de curvatura. También permite obtener piezas con ángulos.

Trefilado : Se hace pasar un alambre por un orificio con la dimensión deseada. A continuación, se aplica una fuerza de tracción mediante una bobina de arrastre giratoria, aumentando su longitud y disminuyendo su sección. Se emplea para fabricar hilos o cables metálicos.

Metales Pesados

Metales no ferrosos:

Existen otros materiales metálicos no procedentes del hierro, que , gracias a sus propiedades específicas, tienen varias aplicaciones. Los metales no ferrosos se clasifican por su densidad: metales pesados, ligeros y ultraligeros.

Metales pesados:

Cobre: Se obtiene a partir de los minerales cuprita, calcopirita, y malaquita. Presenta una alta conductividad térmica y elétrica, así como una notable maleabilidad y ductibilidad. Es un metal blando de color rojizo y brillo intenso.

Latón: Es una aleación de cobre y cinc. Presenta una alta resistencia a la corrosión. Se utiliza en ornamentación decorativa, así como en la fabricación de tuberías. condensadores y turbinas.

Bronce: Es una aleación del cobre y estaño. Presenta una elevada ductibilidad y una buena resistencia al desgaste y a la corrosión. Se emplea en campanas, tuercas filtros...

Alpaca: Aleación de cobre, níquel, cinc y estaño, que se usa en efrebería y en bisutería.

Cuproníquel: Aleación de cobre y níquel empleada en fabricación de monedas.

Plomo: Se obtiene de la galena. Es un material de color gris plateado, blando y pesado . Tiene una notable plasticidad, es maleable y un buen conductor del calor.

Estaño: Se obtiene de la casiteria. Es un metal de color blanco brillante, muy blando, poco dúctil, pero muy maleable que no se oxida con la temperatura ambiente.

Cinc: Se obtiene de la blenda y la calamina. Se utiliza en cubiertas de edificios cañerías...

Metales ligeros y ultraligeros

Aluminio : Se obtiene de la bauxita. Es un metal de blanco plateado, que presenta una alta resistencia a la corrosión. Es muy blando, de baja densidad y gran maleabilidad y ductilidad. Presentan asimismo una alta conductividad eléctrica y térmica. Se utiliza en líneas eléctricas de alta tensión y, por su baja densidad, en la fabricación de aviones, automóviles y bicicletas.

También se emplea en carpintería metálica, en cubiertas, decoración, útiles de cocina y botes de bebida

Titanio : Este metal se extrae de dos minerales, el rutilo y la ilmenita. Es de color blanco plateado, brillante, ligero, muy duro y resistente.
Su brillo característica hace que resulte adecuado en ciertas estructuras arquitectónicas. Además, se emplea en la industria aeroespacial y en la fabricación de prótesis médicas.

Magnesio : El magnesio se extrae de diferentes minerales, como la magnesita, la dolomita, la carnalita, la epsomita y el olivino. Es un metal de color blanco brillante similar a la plata, muy ligero, blando, maleable y poco dúctil. Reacciona violentamente con el oxígeno, por lo que se emplea en pirotecnia. En combinación con otros metales, permite obtener aleaciones muy ligeras, que se emplean en aeronáutica y en la fabricación de automóviles, motos y bicicletas.

Proceso de obtención de acero

El proceso siderúrgico incluye un gran número de pasos hasta la obtención final del acero. En primer lugar, y con el fin de eliminar las impurezas, el mineral de hierro se lava y se somete a procesos de trituración y cribado. Con ello, se logra separar ganga de la mena. A continuación, se mezcla el mineral de hierro (mena) con carbón y caliza (CaCO3)y se introduce en el interior de un alto horno a más de 1.500 C. Así se obtiene el arrabio, que es mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas.

El arrabio obtenido es sometido a procesos posteriores con objeto de reducir el porcentaje de carbono, eleminar impurezas y ajustar la composición del acero, añadiendo los elementos que procedan en cada caso: cromo,níquel, manganeso..

Fundición :

Presenta una elevada dureza y una gran resistencia al desgaste. Se utiliza para fabricar diversos elementos de maquinaria, carcasas de motores, engranares, pistones, farolas, tapas de alcantarilla, etcétera..

Materiales ferrosos

Los metales ferrosos son los más empleados en la actualidad, ya que tanto las técnicas de extracción del mineral como los procesos de obtención del metal son relativamente económicos. Los minerales de herro que se extraen de la corteza terrestre deben sometarse a diferente procesos a fin de conseguir el hierro puro. Además del hierro puro, se utilizan también las aleaciones.

La aleación es una mezcla de dos o más elementos quimicos, de los cuales al menos uno, el de mayor proporción, es metal. Estas alineaciones se obtienen añadiendo a este metal carobo. Se clasifican en hierro puro,acero y fundición.

El hierro es un metal de color blanco grisáceo que tiene buenas propiedad magnéticas, sin embargo presenta 2 inconvenientes : Se corroe con facilidad, tiene un punto de fusión elevado y es de dificil mecanizado, además que es frágil y quebradizo. Por todo ello, tiene escasa utilidad. Se emplea en componentes eléctricos y electrónicos.

El acero es un material de elevada dureza y tenacidad y de gran resistencia mecánica.

Los aceros aleados contienen, además de carbono otros elementos químicos a fin de conseguir determinadas propiedades. Por ejemlo el manganeso aporta dureza y resistencial al desgaste, el cromo aumentaq la dureza y hace que el acero sea inoxidable, y el níquel evita la corrosión, mejor la resistencia la tracción y aumenta la tenacidad.

Obtención de los metales

Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas. Así, el metal de cobre se extrae de minerales como la calcopirita o la malaquita.

La extracción del mineral se realiza en minas a cielo abierto si la capa de mineral se halla a poca profundidad. Por el contrario, si el yacimiento o filón es profundo, la excavación de lleva a cabo bajo tierra y recibe el nombre de mina subterránea. En ambos tipos de explotación se hace uso de explosivos, excavadoras, taladradoras y otra maquinaria, a fin de arrancar el mineral de la roca.




En el yacimiento se encuentran unidos los minerales útiles, o mena, y los minerales no utilizables, o ganga. Estos últimos deben ser separados de los primeros mediantes diferentes procesos físicos. Una vez separada la mena de la ganga, el siguiente paso es extraer el metal de la mena.
Para ello, es transporada a las industrias metalugicas, donde es sometida a complicados procesos fisicos y químicos.