Processos de conformació de materials: Metalls i Ceràmiques

Conformació de materials metàl·lics

• Materials dúctils (làmines i films): Deformacions plàstiques.
• Materials amb baixa temperatura de fusió (geometries complexes): Emmotllaments.
• Alta precisió: Pulvimetal·lúrgia i mecanitzat.

El tipus de procés afecta les propietats: la deformació plàstica genera canvis en la microestructura, mentre que la fusió i emmotllament produeix una microestructura uniforme.

Selecció del procés segons la matèria primera

• Líquid: Fusió i emmotllament (fosa, refredament i desemmotllament).
• Pols: Pulvimetal·lúrgia (compactació a temperatura inferior a la de fusió).
• Sòlid (preformes): Conformat per forja (compressió), laminat (corrons), extrusió (compressió) o trefilat (tracció).

Fusió i emmotllament

Procés a partir de líquid per a perfils complexos en una sola etapa. Els aliatges comuns inclouen ferros colats, acers, aluminis, bronzes, llautons i magnesi.

Etapes del procés

1. Model: Disseny sobredimensionat per compensar contraccions.
2. Fusió: Aportació d'energia per superar la temperatura de fusió.
3. Abocament: Control de la velocitat per evitar solidificació precoç o turbulències.

Tipus de motlles

• Motlle no permanent (Sorra): Procés lent, ideal per a sèries curtes, prototips i peces grans.
• Cera perduda (Microfusió): Alta precisió, permet geometries complexes i acabats de qualitat.
• Motlle permanent (Coquilla): Motlle metàl·lic per a grans sèries; permet una solidificació ràpida i un gra fi.

Deformació plàstica

La matèria primera (productes semielaborats) es deforma massivament. La capacitat de deformació depèn de la resistència, el grau de reducció, la fricció, la temperatura i la velocitat.

Processos principals

• Forja: Premsat o martelleig (lliure o tancada).
• Laminació: Compressió contínua mitjançant corrons.
• Extrusió: Fluència a través d'un broquet a altes pressions.
• Trefilat: Tracció a través d'un broquet (només en fred).

Pulvimetal·lúrgia

Procés basat en l'obtenció de pols, compactació i sinterització a temperatures inferiors a la de fusió. L'obtenció de la pols es pot fer per atomització, reducció química, electròlisi o processos mecànics.

Materials ceràmics i vidres

Materials amb enllaços iònics i covalents, caracteritzats per la seva duresa, fragilitat i elevada temperatura de fusió.

Classificació

• Tradicionals: Argila, refractaris, abrasius i ciments.
• Tecnològics: Eines de tall, òptiques i sensors.
• Vidres: Estructura amorfa, transparents i reciclables.

Processos de conformat ceràmic

• Hidroplàstic: Extrusió o compressió amb aigua.
• Barbotina: Ús de motlles porosos d'escaiola.
• Sinteritzat: Escalfament de la peça compactada per difusió en estat sòlid.