La respuesta no es y no puede ser sencilla (¿hay algo en la ciencia de los materiales? :), ya que no existen procesos únicos para “un metal”. Hay metales y metales. Hay componentes y componentes.
Estas son las rutas más comunes para crear objetos con metales:
- Fundición en una forma casi neta : esta metodología se emplea más comúnmente para materiales fáciles de fundir y materiales de bajo punto de fusión, como plomo, estaño, cobre, bronce, magnesio, aluminio y hierro fundido. Consiste en tener un molde moldeado del objeto que necesita producir en el que se funde el metal fundido / aleación. El molde (también llamado matriz) puede perderse por completo en el proceso (como en la fundición en arena) o reutilizarse (como en el moldeo por inyección a presión en matrices de acero) dependiendo de las temperaturas de fusión y la resistencia de las matrices. El bronce es el material más común conocido fundido en forma casi neta (campanas y cañones donde una fuente común de bronce durante el tiempo de guerra). Cuando se necesitan tolerancias mecánicas ajustadas, la pieza también se mecaniza de una o más formas después del moldeo. A continuación algunos ejemplos de piezas de fundición de aluminio complicadas.
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- Fundición en lingotes, (deformación, corte, forjado,) mecanizado : si los materiales son difíciles de moldear debido a la alta viscosidad, o si está buscando una forma que se forme de varias maneras, una ruta alternativa es fundir El metal líquido en un lingote grande. También puede tener lingotes de fundición continua con piezas indefinidamente largas. Después de la fundición, el lingote se forja o corta y se forja o deforma en láminas o palanquillas utilizadas para una segunda ronda de forja, para alcanzar una forma similar al componente final, o estampada, en el caso de metales blandos, o mecanizada directamente. El mecanizado también se usa siempre después de forjar para ajustar las tolerancias mecánicas de los ajustes y aumentar el acabado de la superficie donde sea necesario. Esta es la ruta más utilizada para componentes que requieren propiedades mecánicas controladas, repetibles y de alta resistencia: componentes de acero críticos y piezas de titanio para motores de avión y cohetes, ganchos pesados, anclajes todos son fundidos, forjados y (más o menos) mecanizados, por ejemplo . También se utiliza para piezas de acero de bajo costo producidas a partir de láminas laminadas, como partes de carrocerías de automóviles, componentes pequeños y finos, llantas de acero. Debajo de una división de materiales según las temperaturas de funcionamiento en un motor de avión. Todas las partes de titanio (excluyendo los aluminuros, estos todavía son experimentales y se producen mediante pulvimetalurgia), las partes se producen mediante esta metodología
- Metalurgia de polvos : cuando trabaje con materiales con una temperatura de fusión tan alta que no se puedan fundir (tungsteno, molibdeno, osmio, iridio, etc.) o cuando busque reducir el mecanizado para reducir los costos, puede usar metalurgia de polvos o sinterización. Esta técnica consiste en utilizar polvos metálicos, obtenidos a través de rutas químicas o atomización, que se vierten y prensan en una matriz. El objeto que sale se llama verde y tiene la misma forma que el objeto final pero con un volumen mayor (ya que será poroso). Después de la extracción del molde, se traslada a un horno donde un ciclo térmico a temperaturas de 0,6 a 0,8 de la temperatura de fusión sinterizará el material mediante difusión atómica. Esta técnica también se puede utilizar para formar objetos indefinidamente largos (extrusión de polvo) o una sección transversal relativamente pequeña (todavía no he visto vigas estructurales producidas a partir de metalurgia de polvo, pero he visto barras de acero para herramientas) u objetos pequeños complicados (con moldeo por inyección de polvo). La mayoría de los técnicos de impresión 3D también son rutas de pulvimetalurgia. En la imagen de abajo, piezas comunes de acero estructural sinterizado.
