Innovaciòn: La Superplasticidad

La Superplasticidad es un fenómeno bien curioso que ocurre en materiales de todo rango de dureza. Por ejemplo el titanio, un material muy duro, aleado con 6% de aluminio y 4% de vanadio se pone superplástico, esto no quiere decir que se ponga blando, si no que a un esfuerzo muy grande, cuando el titanio normalmente se rompería, esta aleación empieza a deformarse. Se puede deformar hasta unas 15 veces, o sea un 1500%, y luego de esto el material está sanito, no tiene agujeros, el tamaño de grano no ha variado, no presenta tensiones internas, etc.
Esto se produce en una ventanita de temperatura, en el titanio entre 1100 y 1200 grados, (la temperatura de fundición es a los 1900 grados). Además, sin dejar de ser sólido, se transforma en una cosa pegajosa, entonces se pueden hacer piezas muy complejas pegándolas, es como el chicle de King Kong.Este es un proceso caro porque es muy lento. Es utilizado para hacer piezas muy caras, aviones de guerra, motores de aviones comerciales. Gran parte de los motores están hechos de titanio superplástico, el que resuelve el problema de las uniones, porque las distintas partes se pegan a una cierta temperatura, se presionan.

El aspecto clave es el desarrollo de nuevos materiales, más resistentes a los esfuerzos y a la fatiga, más livianos y que toleren altas temperaturas sin perder sus cualidades.

Las características que deben cumplir los materiales superplásticos son:

- El material tiene que tener una estructura de grano fina, pues su diámetro tiene que ser inferior a 0,005 mm.
- La aleación debe de deformarse a una T de 0,5 a 0,65 veces su T de fusión.
- La velocidad de deformación es un proceso lento dado que la tensión para deformar la aleación es sensible a la velocidad de deformación.
- Los bordes de grano deben de deslizarse fácilmente cuando aplicamos una fuerza.

Explicacion del nuevo fenomeno y composiciòn

Esto ocurre porque normalmente un metal está compuesto por muchos cristalitos, dentro del cristal los átomos se ordenan rigurosamente, formando arreglos geométricos muy precisos. Pero los metales están formados por estos cristales que tienen dentro átomos ordenados, pero los cristales están desordenados, forman como poliedros que se juntan unos con otros sin dejar agujeros, entonces cuando se deforman plásticamente estos cristalitos resbalan unos sobre otros. Uno sabe porqué al resbalar unos sobre otros se deforman entre ellos para no dejar espacios, pero el problema es por qué los granos de estos materiales superplásticos son tan resbalosos. Entonces se estudia un mecanismo atómico de por qué resbala un cristal sobre otro, cómo podría ocurrir, entonces se hizo un modelo matemático para calcular y basado en esa hipótesis se calculò cómo resbalaban y cómo se deformaban, cual es la respuesta de un material a la tensión, como se deformaba al ser sometido a una cierta tensión. Es un mecanismo bien entretenido, son como unos rodamientos porque los átomos se forman como unas trayectorias circulares que empiezan a viajar de uno a otro cristal, es como si le pusieran ruedecitas. Primero el esfuerzo, dos granos tratando de resbalar uno sobre otro, primero como que se arrugan, se producen unas ondulaciones, y esas ondulaciones producen unos esfuerzos que provocan todo el movimiento atómico, unos movimientos circulares uno al lado del otro y eso es lo que produce el resbalamiento. Todo eso se calcula, para ver si efectivamente se produce lo que se observa.

Después se empezò a ver cómo resbalan los granos, cómo se interfieren unos a otros, los caminos que hacen, y lo que se descubriò es que si uno calcula con todo detalle como se mueven los granos irregulares, si hay una resistencia al resbalar unos sobre otros, o sea, una fuerza mínima para que puedan resbalar, entonces cuando uno calcula el movimiento, encuentra que no se satisface una regla básica que es que se conserve la densidad, es decir, que la misma materia ocupe el mismo volumen después de ser deformada.Esto ocurría matemáticamente, que si se pone un conjunto de granos que están resbalando unos sobre otros y ese resbalamiento tiene una fuerza mínima para que empiecen a resbalar, entonces si cada grano en particular tiene esa fuerza, no se cumple que la materia ocupe el mismo volumen para distintos estados de deformación. Eso no puede ser, porque significaría que se va apretando o se va expandiendo, y lo que ocurre, es que cuando no hay un mínimo para el resbalamiento entonces ahí se cumple todo, se conserva el volumen, sería como un fluido viscoso. Pero cuando hay una fuerza mínima, entonces no.

Propiedades

• Alto grado de dureza: no se deja rayar ni penetrar por otro material.
• Elasticidad: capacidad que tiene para recuperar su forma.
• Resistencia: es la cualidad que permite aplazar o soportar la fatiga, permitiendo prolongar un trabajo organico sin disminucion importante del rendimiento.
• Plasticidad: habilidad para obtener la forma que se quiere conservar.

Costos

Cable Superplastico 1*25 Mm 6.5 Metros Nuevo $4.700



Cable Superplástico 4 Por 10 Mm (7 Mts) Neorol $8.700

Cable Superplastico Neorol 4 * 16 Mm 21 Metros $ 3.900

Métodos de obtención

PROCESO DE TRABAJO EN CALIENTE

Por trabajo ( o labrado) en caliente se entienden aquellos procesos como laminado o rolado en caliente, forja, extrusión en caliente y prensado en caliente, en los cuales el metal se caldea en el grado suficiente para que alcance una condición plástica y fácil de trabajar.
El laminado en caliente se usa por lo general para obtener una barra de material con forma y dimensiones particulares.
El extrusionado es el proceso por el cual se aplica una gran presión a un lingote metálico caliente, haciendo que fluya en estado plástico a través de un orificio restringido.
El forjado o forja es el trabajo en caliente de metales mediante martinetes, prensas o maquinas de forja. En común con otros procesos de labrado en caliente, la forja produce una eestructura de grano refinado que da por resultado una mayo resistencia y ductilidad. Las piezas forjadas tienen mayor resistencia por el mismo peso.

PROCESO DE TRABAJO EN FRÍO

El trabajo (o labrado) en frío significa la conformación de un metal a baja temperatura (por lo general, la temperatura del ambiente). En contraste con las piezas producidas por el trabajo en caliente, las que se labran en frío tienen un acabado nuevo brillante, son más exactas y requieren menos maquinado.
Las barras terminadas en frío se producen por rolado, estirado, torneado, esmerilado y pulimentado. Con mucho el mayor porcentaje de productos se elaboran por procesos de laminado y estirado en frío.
Muchas formas diferentes de barras laminadas o roladas en caliente pueden ser empleadas para el estirado en frío.
El rolado y el estirado en frío tienen el mismo efecto sobre las propiedades mecánicas. El labrado en frío da por resultado un gran incremento en la resistencia de fluencia, acrecienta la resistencia última y la dureza, y disminuya la ductilidad.
El recalcado es un proceso de trabajo en frío en el cual el metal se acumula por impactos. Por lo general, esta operación se usa para formar las cabezas de tornillos y remaches. El roscado por laminación es un proceso para obtener una rosca o filete por compresión y rolado de una pieza base. El rechazado es la operación para conformar material laminar de forma circular, alrededor de una forma rotatoria. Estampado es el término que se emplea para describir operaciones de troquelado como silueteado, acuñado, conformado y estirado poco profundo.

Aceros para trabajos en frío

Los aceros para trabajos en frío se emplean en la fabricación de herramientas en cuyo servicio, por lo general, no se sobrepasan temperaturas superficiales de 200°C.
Las propiedades características de los aceros para trabajar en frío son:

Duerza elevada
Gran resistencia al desgaste
Buena tenacidad
Maquinabilidad adecuada
Resistencia elevada contra presión impacto
Reducida variación dimensional en el tratamiento térmico

Aceros para trabajos en caliente

Los aceros para trabajo en caliente se utilizan en herramientas que en su aplicación son sometidos a temperaturas permanentes superiores a los 200°C. Consecuentemente el uso de aceros para trabajo en caliente supone que además de las usuales tensiones que debe de soportar un acero para herramientas deba soportar las tensiones térmicas que se derivan del continuo contacto entre las herramientas y los materiales durante los procesos de conformado.
Los aceros para trabajo en caliente deben ser altamente resistentes a la formación de grietas térmicas, para así poder retardar -lo máximo posible- la aparición de grietas térmicas reticulares en la superficie de las herramientas, formadas como consecuencia de los continuos cambios de temperatura a los que son sometidas las mismas.

Las propiedades características de los aceros para trabajar en caliente son:
Buena resistencia y tenacidad en caliente
Reducida tendencia a la adhesión
Buena resistencia al revenido
Alta estabilidad dimensional
Además alta resistencia a temperaturas elevades
Alta resistencia al desgaste
Resistencia a la erosión y a la oxidación a alta temperatura

Aceros para moldes de plástico

Los aceros para moldes de plástico ofrecen cantidad de ventajas, entre ellas:

Excelente maquinabilidad
Alto grado de pureza
Acero de calidad uniforme
Propiedades homogéneas del material
Amplio know-how metalúrgico, servicios de asesoramiento

Las herramientas fabricadas para moldes de plástico ofrecen infinidades de ventajas sólidas, entre ellas:

Elevada resistencia al desgaste
Óptima conductividad térmica
Óptima resistencia a la corrosión
Excelentes propiedades de dureza y tenacidad, y resistencia a la compresión