ejercicios pulvimetalurgia

ASIGNATURA PROCESOS DE MANUFACTURA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA Y MECATRONICA EJERCICIOS PRACTIVOS TEMA PULVIMETALURGIA

1- En un proceso de f abricación de piezas sinterizadas se conoce que la carga de rotura de las piezas una vez sinterizada depende depende linealmente de la densidad densidad alcanzada en verde según la relación: R(MPa)=66.7

x

v

En la actualidad en la empresa viene trabajando con los siguientes parámetros de fabricación Densidad inicial del polvo

4.8g/cm3

Presión de compactación

7.5Tm/cm2 Kcmaterial=0.20(Tm/cm2)-1 n=1 7.87 g/cm3

Densidad teórica del material sin poros

Determine: a) Cuál es la resistencia que cabe esperar de las piezas actualmente fabricadas fabricadas b) Cuál de las siguientes modificaciones al proceso de fabricación resultaría más eficaz si se desea conseguir piezas con una

 500 MPa

R≤

i.

Un incremento del 20%en la presión de compactación compactación

ii.

El empleo de un l ubricante que proporciona un valor de Kcmaterial=0.34

iii.

El empleo de un vibrador de ultrasonido, que permite aumentar en un 20% la densidad inicial del polvo, antes de comenzar la compactación.

Para la fabricación fabricación de varillas de combustible en los reactores nucleares nucleares usando el UO2 (óxido de uranio) sinterizado se dispone dispone de tres tipos tipos de polvo de partida de similar composición pero diferente granulometría. La densidad del sólido del óxido de Uranio (UO2) es de 10.9 g/cm g/cm3

POLVO 1 POLVO 2 POLVO 3

DENSIDAD APARENTE(g/cm 3) 3.35 2.95 2.70

Tamaño medio del polvo (micras) 0.8 1.0 2.0

DETERMINAR i.

Cuál será la mezcla binaria optima a utilizar para conseguir un polvo de la máxima densidad aparente antes de la compactación y la densidad que se obtendría

ii.

Determinar la presión efectiva a emplear en un proceso de compactación isostática para conseguir varillas con una porosidad inferior al 10% . Considere que el valor de la constante del proceso de compactación vale Kcmaterial =0.693 (Tm/cm2)-1 y n=1