en verde

En la metalurgia de polvos, una pieza en verde es un componente hecho de polvo metálico compactado que ha sido prensado para darle forma, pero que aún no ha sido calentado para fusionar las partículas. En esta etapa, la pieza mantiene su forma solo por fricción y entrelazado mecánico, con casi ninguna unión metálica entre las partículas de polvo. Un compacto ferroso en verde podría tener una densidad relativa del 85 al 92 por ciento, lo que significa que el resto es porosidad. El material es frágil y puede desmoronarse o delaminarse si se manipula bruscamente o se expone a vibraciones antes de la sinterización.

El término "en verde" proviene de la cerámica y no tiene conexión con preocupaciones ambientales. En ese campo, una cerámica en verde es aquella que ha sido moldeada pero aún no ha sido cocida. Los metalurgistas de polvos adoptaron el lenguaje porque los procesos son estructuralmente similares: ambos implican la compactación de polvo, ambos requieren un paso térmico posterior para desarrollar la resistencia final y ambos implican una densificación progresiva. El estado en verde en ambos oficios es esencialmente intermedio: la pieza existe como un objeto discreto pero carece de las propiedades del material terminado.

Las piezas en verde se expulsan de la cavidad del troquel mientras aún están calientes por el proceso de compactación. Sus superficies suelen ser polvorientas y pueden desprender partículas finas. Los troqueles deben diseñarse con ángulos de desmoldeo y pasadores de expulsión para liberar la pieza sin fractura. Las presiones de prensado varían ampliamente según el material y la geometría, desde alrededor de 20 MPa para metales blandos como el cobre hasta 600 MPa o más para polvos a base de hierro. La relación entre la densidad en verde y la densidad final sinterizada es crítica: una mayor densidad en verde generalmente produce una mayor resistencia sinterizada, pero una presión excesiva puede causar una compactación desigual o desgaste del troquel.

Las piezas en verde a menudo se apilan o anidan durante el almacenamiento y el transporte al horno de sinterización. Deben mantenerse secas, ya que la humedad absorbida puede causar explosiones de vapor durante el calentamiento. La exposición a la humedad durante horas puede ablandar algunos polvos compactados. La mayoría de las instalaciones almacenan piezas en verde en áreas con clima controlado o las trasladan al horno a las pocas horas de ser prensadas. Algunos diseños incorporan aditivos de resistencia en verde, típicamente pequeñas cantidades de aglutinante orgánico, que mejoran la seguridad en la manipulación pero deben quemarse limpiamente durante la fase de precalentamiento de la sinterización sin generar gases que causen defectos.

Pueden aparecer defectos en la etapa en verde: grietas por compactación desigual, laminaciones por llenado incompleto del troquel o huecos por atrapamiento de aire. Algunos defectos, como pequeñas grietas, pueden cerrarse durante la sinterización; otros persistirán o crecerán. La variación de densidad dentro de una misma pieza en verde es común y difícil de detectar sin equipos sofisticados como la tomografía computarizada. El control de calidad a menudo se basa en el muestreo de peso y el monitoreo cuidadoso del proceso en lugar de pruebas no destructivas de piezas individuales.