4. La pulverimetal·lúrgia

4.1. Definició
La pulverimetal·lúrgia o metal·lúrgia de les pólvores és una tècnica que serveix per obtenir o donar forma a materials metàl·lics a partir de components que fonen a temperatures molt elevades. Aquests components tenen una extremada duresa o altres característiques especials que fan que no siguin aplicables processos d'obtenció o conformació tradicions.

Podem aplicar aquesta tècnica als casos següents.

• Fabricació d'objectes amb materials refractaris.
• Fabricació d'objectes amb materials molt purs i de composició d'alta precisió.
• Fabricació de peces amb materials difícils d'emmotllar, de forjar o mecanitzar.
  
• Fabricació a partir de carburs metàl·lics: eines de tall ràpid per a torns, fresadores, fileres...
  
• Fabricació de peces metàl·liques poroses per utilitzar com a filtres o com a coixinets aoutolubrificants.
  

La tècnica de la pulvimetal·lúrgia consta de tres fases: Obtenció de les pólvores, la compressió, i la sintetització.

4.2. Obtenció de les pólvores
Les pólvores que es fan servir per l'obtenció d'aquests materials són pólvores:

• De metalls purs:principalment ferro, coure, estany, alumini, níquel i titani, d'aliatges metàl·lics i d'altres compostos
• D'aliatges com llautons, bronzes, acers i acers inoxidables o pólvores pre-aliats
• D'altres compostos.

Per fabricar aquestes pólvores existeixen diferents procediments:
Per una banda hi ha els mecànics:

1. La polvorització: és molt útil amb el metalls fràgils, consisteix en moldre o llimar un metall i dur-lo a través d'un gas separant el metall del gas per mitjà d'un turbulent corrent.
2. L'atomització: El metall fos s'aboca a través d'un embut en una càmera d'atomització, fent-lo passar a través de dolls d'aigua polvoritzada.

Els processos físics i químics:

1. La reducció dels òxids: consisteix en obtenir partícules molt fines d'òxid del metall desitjat (ja que son més fràgils i fàcils d'esmicolar que el metall pur), posar-los en contacte amb gas reductor (per exemple l'hidrogen) a una temperatura inferior a la de fusió.
2. L'electròlisi: Es col·loquen barres o làmines com a ànodes en un tanc, s'hi fa passar corrent durant 48 hores i després dels càtodes s'obté un dipòsit de pólvores d'aproximada ment 2mm. Es retiren els càtodes i es graten els pólvores electrolítiques.
3. La descomposició tèrmica: Consisteix en posar els materials metàl·lics a temperatures molt elevades fins que es comenci a descompondre en els seus elements o compostos més simples i d'aquest se n'extreuen les pólvores.
4. La condensació: Es fa servir per metalls que poden bullir condensant el vapor en forma de pòlvores (magnesi, cadmi i cinc).

4.3 La compressió:
La compressió consisteix en introduir les pólvores en un motlle de la peça desitjada i amb unes premses hidràuliques se'ls aplica una pressió altíssima (pot arribar als 100.000 N/mm2), que produeix una unió entre els àtoms més superficials, anomenada difusió. Aquest procés pot ser comparat a una soldadura en fred.

4.4. La sintetització:

• Les peces són introduïdes a un forn per tal d'augmentar la seva cohesió i tenacitat. Els forns utilitzats tenen tres càmbres: la cambra de purga, la d'alta temperatura i la de refredament.

• Les temperatures de fusió són elevades però inferiors a la de fusió dels materials abans emprats.
• S'apliquen durant un temps comprès entre els 15 min i les 2 hores.

4.5. Avantatges i inconvenients:

Avantatges:

• Aquest procés perment l'obtenció de peces a temperatures bastant baixes, la qual cosa fa que hi hagi un estalvi d'energia.
• S'obtenen les peces directament amb la seva forma definitiva per tant, el procés és bastant ràpid.
• Hi ha un notable estalvi de materies primes i productes ja que s'aprofita la totalitat del material.
• De mitjana té un temps de fabricació curt i uns preus reduïts.
• S'obtenen peces imposibles d'aconseguir per altres mètodes.

Inconvenients:

• Les matrius de compactació (motlles) tenen un cost bastant elevat.
• Obtenim unes característiques mecàniques inferiors degut a la porositat dels materials.