OBJETIVO

El sinterizado sirve para incrementar la fuerza y la resistencia de la pieza creando enlaces fuertes entre laspartculas. Producir formas cermicas dealmina, berilia,ferritay titanatos. Obtencin de las piezas a temperaturas relativamente bajas (ahorro energtico). Obtencin de las piezas directamente con su forma definitiva (procesorpido). Usar totalmente el material, sin generar residuos, como pueden ser virutas

o polvo (ahorro de materias primas y productos).

EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS12 gr de polvo con 98% de cobre, 2% de polvo de grafito, una placa de vidrio y una cucharita de plstico.

Aceites Vernier

Matriz

Horno Elctrico Lijas para papel abrasivo

Nital Microscopio metalogrfico

Pulidora Balanza Electrnica

DESCRIPCIN DEL PROCEDIMIENTO1. Primero medimos todas las piezas de la matriz usando el vernier

2. Mezclamos la cucharita el polvo de cobre y de grafito sobre la placa de vidrio para luego agregarle tres gotas de aceite y colocarlo dentro de la matriz. .

3. Despus le hacemos una pequea carga con nuestra mano para fijar el polvo de corte

4. luego ponerla en la prensa hidrulica y aplicarle una carga de compresin gradual de 4100kg 5. Extrajimos las probetas y medimos las dimensiones de la probeta resultante 6. Repetimos el mismo procedimiento para las otras dos probetas. 7. Despus medimos las masas de cada probeta

8. Despus de medir la masa llevamos las probetas a la misma temperatura (840C) y por diferentes tiempos para despus hacerles un ensayo metalogrfico y por ultimo medirle la temperatura.

DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO

Hallando la densidad inicial y final:Con la frmula:

Hallando % de densidad inicial y final:

Con la frmula:

Entonces las grficas son:

CLCULOS Y RESULTADOS1. Qu mtodos existen para obtener cobre en polvo para sus aplicaciones en pulvimetalurgia?

Para obtener los polvos de los metales, existen tres mtodos bsicos:

a) Mtodo por atomizacin: Es el mtodo ms usado en la actualidad (para producir polvos metlicos) por ser aplicable a casi cualquier metal o aleacin; este implica la conversin de un metal fundido en un roco de pequeas gotas que se solidifican formando polvos. Hay varias formas de crear este roco de gotas de metal fundido, una de las cuales es atomizado con gas, otra es atomizada por agua, y por ltimo, est el atomizado centrfugo.

b) Mtodo Qumico: Estos procesos pueden ser por reduccin qumica en la cual se da una serie de reacciones qumicas que reducen los compuestos metlicos a polvos metlicos elementales. Y el otro proceso para producir polvos metlicos es el de precipitacin en el cual los elementos metlicos se precipitan al estar en contacto con sus propias sales en agua. Por este mtodo se puede producir polvos de berilio, cobre, hierro, plata, tantalio, titanio, etc.

c) Mtodo por electrolisis: Este se da en una celda electroltica, en la cual el metal a pulverizar ser el nodo; este se disuelve lentamente por la accin del voltaje aplicado, se mueve a travs del electroltico y se deposita en el ctodo. El depsito se retira, se lava y se seca, obtenindose un polvo metlico de alta pureza. Por este mtodo se puede obtener polvos de berilio, cobre, hierro, plata, tantalio y titanio.

2. Qu aplicaciones tiene la metalurgia de polvos de aleaciones a base de cobre?

Como hemos visto, la metalurgia de polvos tiene ventajas bastantes interesantes en cuanto a otro mtodo de obtencin de metales, esta ventaja es apreciable en la produccin de piezas de maquinaria, una de ellas es por ejemplo la fabricacin de engranes, rodamientos, catarinas, sujetadores, contactos elctricos, herramientas de corte, etc. Estas piezas se adaptan a la metalurgia de polvos debido a que se tiene una forma definida principalmente en dos dimensiones, y tambin porosidad en el material para servir como depsito de lubricante. 3. La siguiente figura muestra las propiedades del cobre puro sinterizado. Cmo afecta a la elongacin y a la resistencia mecnica la presencia de los poros?

En la grfica se ve que a menor densidad, menor elongacin, menor conductividad y menor resistencia. La presencia de poros afecta a la densidad ya que a mayor porosidad mayor es el volumen para una masa constante y menor ser la densidad, entonces la densidad y la presencia de poros son inversamente proporcional. Por lo tanto a mayor porosidad, menor densidad, menor es la elongacin y la resistencia mecnica.

4. La siguiente figura muestra las propiedades del cobre sinterizado, entre otro, para una compresin uniaxial. Para los valores de las cargas de compresin aplicadas (fuerzas) en la experiencia de laboratorio, que porcentaje de la densidad se esperaba obtener en caso de haber tenido polvos de composicin 100% de cobre.

Calculando el rea:

Calculando la presin en MPa:

Segn la grfica:

PARA EL ESFUERZO DE 261MPa 78.65

PARA EL ESFUERZO DE 230 MPa

PARA EL ESFUERZO DE 252 MPa

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCONCLUSIONES La pulvimetalurgia es un mtodo a tener en cuenta porque las propiedades mecnicas alcanzadas en estas piezas son a veces inalcanzables por cualquier tipo de fabricacin. La pulvimetalurgia es un proceso econmico y rpido. Se requieren presiones elevadas para la obtencin de piezas. El tamao de la pieza no debe ser muy grande. Las piezas pueden ser tratadas trmicamente para mejorar sus propiedades. Durante el calentamiento no se pudo evitar la oxidacin de las partculas metlicas. A mayor tiempo de sinterizado, mayor es la densidad de la probeta. Pudimos demostrar que el sinterizado le proporciona ciertas propiedades al material, en este caso cobre, como por ejemplo cierta dureza, y cierta resistencia, aunque el material se puede deshacer fcilmente. RECOMENDACIONES

Evitar que la pieza a obtener sea muy grande. Evitar la oxidacin de partculas metlicas mediante un control adecuado de la atmsfera del horno. Tener los instrumentos de medicin, tales como el Vernier, bien calibrados para una buena toma de datos.

BIBLIOGRAFA1. ASM Handbook Volumen 7 Tecnologas y aplicaciones de polvo de metal, Octubre 19, 2010

2. Mikell P. Groover. Fundamentos_de_Manufactura_Moderna

3. William Smith Fundamentos de la ciencia e ingeniera de materiales, cuarta edicin. 2007.

4. Jos ApraizTratamientos trmico de los aceros. Sptima edicin. 1971.

5. Donald AskelandLa ciencia e ingeniera de los materiales. Segunda edicin.