Conformado de Materiales: Procesos y Técnicas

Molde Permanente (coquilla):

Al ser un molde metálico, conduce mejor el calor y también se enfría más rápido. Los granos son más finos, por tanto, más duros y resistentes. Estos moldes son ideales para grandes series de producción, por ello también son más caros.

Conformado de metales por deformación plástica:

Partimos de una materia sólida semielaborada a la que le aplicaremos deformación plástica. Al final obtendremos un cambio microestructural en la pieza que la hará más resistente y dura. La selección del proceso es difícil y el resultado depende de la resistencia del material a ser deformado, de la reducción en la sección que podemos generar, de la temperatura de deformación y de la fricción entre las herramientas y el material con el que trabajamos.

Conformado en Materiales fríos: T<0,3Tf

Se produce un endurecimiento por deformación, las tensiones que se aplican al material son elevadas. Las deformaciones son moderadas y el proceso es repetitivo ya que deformamos la pieza poco a poco para que no se rompa. Si al deformar conseguimos una dureza excesiva, podemos aplicar un recocido para ablandar la pieza.

Conformado de Materiales en caliente: 0,75Tf>T>0,45Tf

Al trabajar en caliente se produce una coalescencia de los granos cristalinos que se están formando y tienen una tendencia a desarrollar granos esféricos. Por lo que no hay endurecimiento por deformación ya que el grano varía mínimamente, el endurecimiento se produce por el cambio en la microestructura ya que se deforma gracias al calor. La deformación se realiza aplicando tensiones más bajas pero el material presenta oxidaciones superficiales, las dimensiones varían más y no se controlan del todo. Las herramientas que se usan duran menos. Al trabajar en caliente las herramientas tienen mayor fricción haciendo que la calidad sea menor.

Conformado de partículas:

2.1 Prensado en polvo (parecido a pulvimetalurgia)
2.2 Conformado hidroplástico: utilizamos agua para dar plasticidad al polvo cerámico y una vez tengamos la plasticidad podemos moldearlo a nuestro antojo (arcilla + agua= barro).
2.3 Conformado de barbotina: tenemos la pasta (cerámica + agua) y la vertemos en el interior de un molde (suele ser yeso poroso para que filtre el agua). Una vez llenado el molde, vertemos la barbotina del molde y se quedará una parte adherida al molde fabricado. Una vez seca la barbotina del molde, la sacamos y tendremos nuestra pieza. Finalmente la introducimos en el horno para endurecerla. Si queremos una pieza maciza no vertemos la barbotina del molde.
2.4 Cemento: Mezclamos las arenas de cemento y agua y obtenemos una especie de pasta. Una vez se seca el agua, se produce una reacción exotérmica dando lugar a una unión química con características particulares entre las partículas del cemento. El término de secado del cemento se conoce como fraguado.

Cementación:

unión de polvo metálico y material metálico mediante procesos de difusión en estado sólido para hacer que las partículas de material metálico se difundan en el interior del cerámico en polvo.
3.1 Extrusión e inyección de cerámicos: mezclamos polvo cerámico con un polímero fluido generando una asta y extruirla por una boquilla conformada o inyectarla en un molde.

Técnicas para el conformado de vidrio:

1. Fusión y compresión (1200-1600oC): vidrio muy caliente que se pone en un molde y mediante un pistón lo comprimimos y le damos la forma.
2. Estirado: baños de vidrio fundido que se pasan por una serie de rodillos donde conseguimos láminas de un determinado espesor.
3. Laminado: Lo mismo que en estirado pero los rodillos dispuestos de forma diferente.
4. Flotación: Se usa para vidrios planos y transparentes con buen acabado. Se usa un baño de estaño (Sn) fundido, el vidrio pasa por encima del baño de Sn dándole las propiedades de transparencia, aplanado, etc.
5. Soplado: Masa de vidrio fundido a la que le introducimos aire y le damos forma. Aplicamos un tratamiento de temple a una plancha de vidrio. Calentamos el vidrio y lo enfriamos de forma brusca. La superficie se enfriará mucho más rápido que el núcleo y se generan en la superficie tensiones residuales compresivas y en el núcleo se generan tensiones residuales de tracción. Cuando el vidrio vaya a romperse las grietas del núcleo tendrán tendencia a ser cerradas por las fuerzas compresivas de la superficie. Cuando se va a romper se astilla en trozos muy pequeños. Para evitar que estos trozos salgan volando se puede aplicar una partícula polimérica.

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