Concepto de Procesamiento de Metales

Serie de técnicas por medio de las cuales se desarrolla el proceso de separación y aleación de los minerales para obtener el metal de utilidad requerido, mediante un trabajo sistemático, que finaliza en la refinación y modelado del producto. Con respecto a lo antes mencionado es importante mencionar los pasos de producción que sigue la ingeniería de metales durante el desarrollo de éste tipo de trabajo, que además de esfuerzo humano también demanda dedicación y precisión. En tal sentido tenemos primero que todo la determinación y clasificación del uso de los metales.

Procesamiento de Metales

Entre las operaciones básicas que se aplican en el procesamiento de obtención de metales se mencionan: la extracción de los minerales, depuración, conversión o fundición de los componentes sólidos, técnica mecánica (trabajo mecánico), procesamiento térmico, fusión o aleación y el tratamiento térmico (sinterizado). Tanto la extracción de minerales como la depuración (refinación) son métodos que, pueden presentar inconvenientes técnicos durante el proceso de fundición, debido mayormente a retracciones de naturaleza térmica.

Técnicas Mecánicas


Procesos por medio de los cuales se trabaja el modelado de las formas de los metales y son:
el laminado, golpear o ejercer presión sobre el metal caliente (forjado), aplanado (extrusión), deformación plástica o estirado y el método de plegado (perfilado) pero también implican muchas veces la eliminación de residuos como virutas y la remoción del material sobrante (maquinado) durante el proceso de acabado. Dado que, los metales no se endurecen cuando están en proceso de deformación si son trabajados por encima de la temperatura de su red cristalina (recristalización), el procedimiento se realiza en caliente cuando se elaboran los objetos para que los mismos tengan las medidas convenientes. Los procedimientos en frío se efectúan para adecuar la resistencia y ductibilidad terminal del moldeado.

El Procesamiento Térmico


Es el recocido que se realiza en los metales para lograr la correlación uniforme de sus elementos (homogeneización), asimismo su fácil reblandecimiento para reducir los esfuerzos. Los procedimientos térmicos deben ejecutarse de tal forma que se logre conseguir la cristalización de los metales por precipitación y también los cambios que provoquen el aumento de la dureza y firmeza del metal. En este sentido, las respuestas del acero ante los procesos de templado y revenido hacen del mismo, uno de los materiales más volubles a disposición de la ingeniería. Por otro lado, la cohesión que se consigue por medio de la soldadura implica todas las transformaciones de aspecto que se pueden conseguir a través del endurecimiento y procesamientos térmicos.

La Sinterización


Es el procesamiento térmico que se lleva a cabo bien sea en un polvo o en una cohesión metálica y/o cerámica, usando una temperatura menor a la que se aplica mientras se realiza la unificación de la mezcla, con el objeto de incrementar la resistencia mecánica del objeto, ya que para aumentar la medida de la partícula comprimida que contiene el grano del polvo, se requiere una considerable propagación de los átomos también para obtener la fusión de las partículas y descartar la permeabilidad o porosidad. Al aplicar éste método, es imprescindible trabajar con paciencia las distintas contracciones o encogimientos que presente el metal que se está trabajando.

Proceso de Extracción de los Minerales


Descartando el oro, una parte del cobre y de la plata ya que no poseen una fase metálica definida, los minerales que normalmente se extraen son los óxidos, asimismo sulfuros de cobre, plata, plomo y zinc. Algunos de los minerales extraídos, se utilizan tal cual como se consiguen sin necesidad de ser procesados, por ejemplo el azufre, el talco o la sal. Mientras otros como por ejemplo: el hierro, cobre, aluminio o el estaño deben ser sometidos a procesos que los convierten en recursos utilizables.

Proceso de Refinación


Casi todos los metales son sometidos a la reducción para desechar el oxígeno, aún así no adquieren totalmente la pureza indispensable para su uso comercial, por tal motivo deben ser refinados. La refinación, es la depuración de los metales en bruto para eliminar sus impurezas. Luego de la extracción de la materia prima los metales suelen tener de 96 a 99 % de impurezas, por lo cual no puede ser utilizados industrialmente debido a la inferioridad de sus propiedades físicas, químicas, y mecánicas.

Proceso de Fundición


Es la etapa final en la elaboración de los metales en la que, con la utilización de una lingotera, se endurece el metal o se modela directamente para darle la forma deseada. El lingote es sencillamente, una pasta estirada y endurecida de metal que puede, por consiguiente soportar deformaciones mecánicas de forjado o laminado. Una de las principales observaciones al hacer una fundición es que el tamaño de la pasta se reduce cuando el metal pasa de líquido a sólido.