Concepto de Procesamiento de Metales

Los procesamientos principales que se encuentran en la fabricación de metales son la refinación, fundición, extracción, tratamiento térmico, trabajo mecánico, sinterización y unión. Estos procedimientos tienen como objetivo separar de los metales sus minerales y refinarlos de forma que se consiga la composición que el individuo requiera.

Procesamiento de Metales

Extracción de los Minerales


Los minerales de los metales exceptuando el oro y pequeñas proporciones de cobre y de plata, no se encuentran como etapas metálicas, lo más frecuente es que sean óxidos. Sin embargo, pueden ser sulfuros de plata, cobre, zinc y plomo que son principios de esos metales. En los dos casos el metal debe ser extraído de su mineral, incluso cuando el mineral es un sulfuro, por ejemplo, MS donde M es el ión y S el ión sulfuro, es usual que se oxide el metal transformándolo en MO, es decir, un óxido. De esta manera la primera etapa en la extracción es la reducción, donde los iones metálicos positivos M2+ son convertidos a los átomos metálicos M:

M2+2e=Mo

Con la habilidad con la que se realiza la reducción cambia de metal en metal. El óxido de plomo se comprime rápidamente a plomo metálico, entre tanto se necesita gran cantidad de energía para llevar a cabo la reducción de alúmina. Una forma de estabilidad de los óxidos del total de energía que se necesita para la extracción, se logra de la energía de formación libre de los diferentes óxidos; estas energías son de reacción que libera el metal cuando es fundido para constituir el óxido.

Refinación


Casi la totalidad de los metales, aunque pasen por un procesamiento de reducción para separar el oxígeno, no están adecuados para el uso comercial, para esto antes debe estar refinados. Esto se instruye con un aluminio en mineral que incluye hierro ya que se reduce más fácil que el aluminio, cualquier número de hierro aparecerá también en el metal. De forma similar, una parte de fósforo o de silicio en un mineral de hierro surge el hierro metálico que es extraído, porque estos componentes son reducidos de manera fragmentada adjunto con el hierro. Por norma general, estos residuos son peligrosos, consecuentemente deben ser eliminadas.

Fundición


La etapa final en el procesamiento de un metal es cuajarlo en una lingotera o moldearlo. El lingote se refiere a una masa alargada y cuajada de metal que puede ser modificada mecanicamente por forjado o laminado. La principal técnica en la fundición está en que el volumen se comprime cuando el metal varía de líquido a sólido. También, se debe tener precaución con los canales de alimentación no se cuajen y que cierren el paso del metal fundido hacia los flujos superiores que incluso no se están cuajando. El operador del proceso puede remediar en parte este problema utilizando enfriadores o amortiguadores de calor en las zonas en los alrededores de los elementos mayores de la fundición, aumentando así la velocidad de enfriamiento en esas partes.

Trabajo Mecánico


Se trata de impedir la distorsión en general del ambiente de servicio, éste es uno de los componentes más importante para el procesamiento de los metales. De esta manera, el elemento mecánico implica una falla controlada ya que distorsiona el metal hasta más allá de su elasticidad. La distorsión mecánica origina un endurecimiento, esto significa que, primero, daña las propiedades del producto, segundo, daña el comportamiento del material mientras se está procesando. Un material con endurecimiento por distorsión necesita suficiente energía para una distorsión secundaria.