La pulvimetalurgia es un proceso que consiste en convertir el polvo en un objeto sólido. Por lo general, el polvo es un tipo de metal, como el hierro, y el objeto que se va a fabricar suele moldearse con un troquel o fundición. Para formar y fabricar objetos metálicos mediante pulvimetalurgia, se requieren presiones y temperaturas extremadamente altas. La sinterización, el proceso de calentamiento y el moldeo por inyección de metal son técnicas comúnmente utilizadas en la pulvimetalurgia.
El primer paso en la pulvimetalurgia es convertir la materia prima en forma de polvo. Triturar, moler y usar reacciones químicas son formas comunes de producir polvo. La atomización es una técnica en la que el material se funde en un líquido fundido y se fuerza a través de una pequeña boquilla o tubo a alta velocidad. Esto hace que el líquido se separe en gotitas individuales a medida que sale del tubo. Las gotas se recogen y se dejan endurecer, lo que da como resultado partículas finas del tamaño de un grano.
Una vez que se produce el polvo, se compacta en un troquel a alta presión. Por lo general, el polvo se vierte en la matriz y se baja una placa de presión para comprimirlo. El objeto resultante se expulsa del troquel. Normalmente, la presión varía entre 80 y 1,000 psi.
Otro método para comprimir el polvo se llama compactación de polvo isostático. Esta técnica utiliza un molde flexible que está situado dentro de un molde a presión. El polvo se coloca en el molde flexible, mientras que una máquina entrega líquido o gas presurizado al molde a presión. La presión varía de 15,000 psi a 40,000 psi. Este método no requiere lubricantes cuando se compacta el polvo, pero sí lo hace la compactación estándar. Posteriormente, el objeto se refuerza mediante la sinterización.
La sinterización es un proceso de calentamiento que une las partículas de polvo metálico individuales. Por lo general, se lleva a cabo en un horno de sinterización, donde la temperatura se establece justo por debajo del punto de fusión del metal. Este método se usa comúnmente en la fabricación de cerámica. El proceso fue patentado por AG Bloxam en 1906, pero hay evidencia de que la práctica de fusionar polvos metálicos en objetos sólidos tiene sus orígenes en la antigüedad.
Algunos métodos combinan la compactación del polvo y el proceso de sinterización, como el prensado isostático en caliente. El proceso generalmente implica el uso de gas argón presurizado y temperaturas entre 900 ° F (480 ° C) y 2250 ° F (1230 ° C). El polvo se compacta y sinteriza simultáneamente, lo que ahorra tiempo y material. Este método también produce paredes más delgadas y piezas más grandes en comparación con los métodos de compresión de polvo estándar.