Polvos de Níquel más Finos
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REVISTA DEDICADA AL NÍQUEL Y A SUS APLICACIONES |
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| POWDER METAL PARTS such as these dramatically reduce the leakage of exhaust gases at the junction of the
exhaust system and the engine manifold. |
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| Inexpensive connections, the ability to withstand lateral loads and aesthetic considerations were the key
points cited by designers for using
S31600 stainless steel.
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For more information on the use of nickel-containing materials in the automotive
industry, |
Aplicaciones automotrices competitivas en cuanto a costo demandan polvos de níquel. Por Steve Dawson
Nickel magazine, Marcha, 2004 -- Dos nuevos polvos de níquel están permitiendo a los fabricantes hacer autopartes más densas y resistentes, así como más económicas que aquellas manufacturadas con hierro o acero inoxidable. Estos nuevos polvos incrementan la densidad, mejoran la flexibilidad y proporcionan mayor resistencia y dureza en partes metálicas fabricadas por metalurgia de polvos, semejantes al polvo de níquel tipo 123 el cual ha sido un estándar en el mercado desde los años 60s.
Inco Special Products (ISP), una división de Inco Ltd., desarrolló los polvos de níquel que son conocidos como Tipo 110 y Tipo 270.
El polvo Tipo 110 contiene partículas esféricas extra-finas de níquel que tienen un tamaño dentro del rango de 1 a 2 micras. El polvo de níquel más fino que está disponible comercialmente para aplicaciones de metalurgia de polvos de metales, está diseñado para aplicaciones de alto rendimiento. El tamaño extra-fino de las partículas proporciona mayores capacidades de compactación, incrementando significativamente la densidad de la parte metálica hecha por metalurgia de polvos. El tamaño más fino de las partículas permite, de igual forma, una mejor difusión del níquel, dando como resultado una microestructura más uniforme con una mayor tenacidad y flexibilidad.
El polvo Tipo 270 es una cadena tridimensional, similar a una red, de finas partículas de níquel producidas para emplearse donde se requieran estrechas tolerancias físicas. Cuando se usa para producir partes metálicas compactadas o sinterizadas, el Tipo 270 promueve el incremento de la resistencia, el endurecimiento y la resistencia a la fatiga en los aceros al níquel; también permite un mejor control dimensional y de difusión, lo que nos lleva a una mayor ductilidad y tenacidad de los aceros de baja aleación.
Como resultado de los recientes desarrollos en la metalurgia de polvos, el uso de metales fabricados por este método ha crecido de manera impresionante. Casi cualquier parte cuidadosamente elaborada para manejar altos volúmenes que este expuesta a altos esfuerzos y que requiera un alto grado de maquinabilidad, es candidata para la producción de metales por metalurgia de polvos. Las auto-partes fabricadas por metalurgia de polvos incluyen engranes, soportes de discos de clutch, rotores, bujes sincronizadores y algunos componentes del sistema ABS. El programa de vehículos deportivos (SUV) de los Estados unidos, considera hasta cerca de 20 kilogramos en componentes fabricados por metalurgia de polvos, y en algunos modelos tanto como 30 kilogramos. Las aplicaciones son tan diversas que la industria automotriz emplea cerca del 70% de la totalidad de metales producidos por metalurgia de polvos.
Los productos manufacturados por metalurgia de polvos hicieron su primer aparición hace aproximadamente 50 años en respuesta a los cambios que venía experimentando la industria automotriz. Los fabricantes se vieron obligados a buscar los medios para reducir los costos de manufactura como consecuencia del incremento en la competencia del sector automotriz y una disminución en los márgenes.
Hasta finales de los años 50´s, todas las partes automotrices eran maquinadas empleando ya fuera hierro colado o aceros procesados. Aún y cuando esas partes tenían características superiores, tales como una estructura completamente densa, el costo de su fabricación era muy elevado, debido a incrementos en los costos de mano de obra y el desperdicio generado durante el maquinado de las partes. Los productores de autopartes reaccionaron utilizando materiales elaborados por metalurgia de polvos, los cuales eran compactados y calentados en moldes. Esto confirmó ser económico debido a que un gran volumen de partes podía ser fabricadas en determinado tiempo y la inversión de capital al hacerlo de esta manera bajaba los costos en que se incurrían al hacerlas por los métodos tradicionales.
Inicialmente, las partes de metal fabricadas por metalurgia de polvos consistían en polvos de hierro, pero, conforme las aplicaciones fueron más variadas, otros polvos, incluyendo al níquel, cobre y molibdeno, fueron desarrollándose y adicionados en aplicaciones más especiales. Hoy en día, las partes hechas por metalurgia de polvos se elaboran empleando polvos cuyo contenido típico es 96 a 98% polvo de hierro y de 2 a 4% de polvos de níquel, cobre y/o molibdeno.
ISP empezó a producir el polvo tipo 123 de níquel durante los años 60s. Es fino y cuenta con una alta dureza y sus partículas van desde las 3.5 a 4.5 micras y se produce mediante el proceso de carbonilo de Inco.
El polvo Tipo 123 se combina con polvo de hierro, posteriormente son compactados y sinterizados para fabricar autopartes de baja densidad. También puede combinarse con carburo de tungsteno para fabricar herramientas de diamante, también se usa como metal de unión con el tungsteno para fabricar una amplia gama de partes. Cuando se emplea como elemento de aleación en metales fabricados por metalurgia de polvos, el Tipo 123 mejora la resistencia, endurecimiento y fatiga, así como la resistencia a la corrosión.
También se logra una mejora en la ductilidad se incrementa la tenacidad conforme el polvo de níquel se difunde dentro del acero para formar fases ricas en níquel. También promueve la compactación durante el proceso de sinterización, con lo que se obtienen partes de una mayor densidad. Debido a que promueve la compactación, cuando se usa el Tipo 123 en conjunto polvos de hierro y cobre, se puede contra-restar la expansión del cobre. De tal modo que los polvos de níquel pueden proporcionar un control dimensional durante el proceso de sinterización.
Steve Dawson is a Toronto-based freelance writer.
PHOTOS: Metal Powder Industries Federation
 Inco Special Products |
