Para equilibrar la máquina, la carga se realizó siempre con dos recipientes en una disposición simétrica. Para evitar el sobreca- lentamiento de los materiales, parando la maquina durante 30 minutos tras 30 minutos de molienda. Se prepararon seis tipos de polvos con diferentes combinaciones de estos parámetros, utili- zando tres tiempos de molienda diferentes para las dos cantidades de cera escogidas. Después de la molienda, se extrae el polvo de los viales en una cámara con atmosfera controlada, en la que se genera una atmós- fera de nitrógeno, para evitar la oxidación del polvo. Se guarda el polvo en pequeños viales de vidrio que se cierran herméticamente con una tapa y con un film de parafina (Ilustración 3-4). 3.2. Proceso de compactación Para obtener piezas másicas a partir del polvo molido, primero hay que consolidar el polvo. Dicha consolidación del polvo se realiza en dos etapas, un primer paso de compactación en frío y seguida- mente una consolidación en tibio. - Compactación en frío: La primera compactación en frio permite de dar la forma de disco al polvo, llenando los espacios vacíos entre las partículas gracias a desplazamiento y deformación de partículas. Se realiza la compac- tación con una prensa uniaxial clásica que se ubica en uno de los laboratorios de la EEBE (Ilustración 3-5Izq.). En esta etapa, la carga utilizada es de 10 toneladas, y el tiempo de aplicación es de 30minu- tos. A fin de mejorar la densificación, se añade al polvo 3% de cera en peso. En efecto, esta cera orgánica actúa como lubricante entre las partículas, reduciendo la fricción entre ellas y las paredes del molde y así permitiendo a las partículas llenar los espacios vacíos. Para la compactación se usa un molde cilíndrico hueco que permite producir compactos con una forma de disco de 10 mm de diámetro. La presión se aplica gracias a una prensa y mediante un punzón, que empuja sobre el polvo. Del otro lado del molde, hay un contrapun- zón, que soporta la presión aplicada. Con la finalidad de no dañar las prensas o los punzones y asegurar una aplicación perpendicular de presión, se colocan discos del mismo material que el molde entre los punzones y las mordazas de la prensa. Todos los elementos del molde están hechos de acero ICO2800, un material que tiene alta resistencia mecánica a temperaturas inferiores a 700 °C. Según los trabajos anteriores del grupo, la densidad final d de un compacto es aproximadamente 7,4g/cm3 y el objetivo es obtener, después de la compactación, discos con un espesor y alrededor de 1,3 mm. Un pequeño cálculo da una aproximación de la cuantidad m de polvo a introducir en el molde, en este caso, 0,82 g. Ecuación 3-1: Cálculo de la masa m de polvo a introducir en el molde. V es el volumen del compacto, D su diámetro, e su espesor y d su densidad. Para disminuir la fricción con de los punzones con el molde, se aplica un lubricante, una grasa de disulfuro de molibdeno, sobre los punzones. En la imagen siguiente (Ilustración 3-4) se puede apre- ciar el molde y los punzones empleados y un compacto. Sin embargo, la resistencia de la pieza obtenida después de la com- pactación en frio es muy baja, por causa de falta de unión entre las partículas. Se trata de hecho de una pieza en verde. Para empezar el proceso de creación de uniones metalográficas, se debe trabajar 7 a temperaturas más altas. - Consolidación en tibio: Para conseguir la unión metálica, se realiza un proceso en tibio, con una temperatura de 500 °C. Se trata de la temperatura máxima con la cual se puede trabajar con los moldes sin tener problemas de fluencia a las presiones de compactación requeridas. Ilustración 3-5: Izquierda: Prensa uniaxial utilizada para la compactación en frio. Derecha: Instron 8501 equipado con un horno de radiación. La máquina utilizada es la Instron 8501 (Ilustración 3-5der.), que permite hacer varios tipos de ensayos. En es caso se usó solo la fun- ción de prensa. La pieza en verde queda en el molde y se aplica la presión de la misma manera que durante la etapa anterior, es decir de manera uniaxial y según una única dirección sobre el punzón. El molde se coloca dentro de un tubo de cuarzo, sellado con lana de vidrio a sus extremidades. Alrededor del tubo, hay un horno de MATERIALES Ilustración 3-4: De izquierda a derecha: las mordazas de compactación, el molde, un contra punzón y un punzón de acero ICO2800. Derecha: un compacto de polvo TWIP. TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES