ES2197910T3 - Matriz de extrusion para estructuras en nido de abeja. - Google Patents

Abstract

TROQUELES DE EXTRUSION APANALADOS PARA LA EXTRUSION DE CERAMICA APANALADA DE ALTA DENSIDAD CELULAR Y REDUCIDO GROSOR DE PARED, QUE SE FORMAN CON CEROS INOXIDABLES EN POLVO TOTALMENTE CONSOLIDADOS (P/M), PROPORCIONANDO TROQUELES CON ASPEREZA DEL ORIFICIO ALIMENTADOR REDUCIDA, UNA RECTITUD DE DICHO ORIFICO MEJORADA Y UN ACABADO DE RANURA DE DESCARGA SUPERIOR, CON EL RESULTADO DE UNA EXTRUSION SIGNIFICATIVAMENTE REFORZADA Y EXTRUSIONES APANALADAS DE MAYOR CALIDAD. LOS ORIFICIOS ALIMENTADORES SE FORMAN ELECTROQUIMICAMENTE (EDM) Y LAS RANURAS DE DESCARGA SE FORMAN MEDIANTE DESCARGAS ELECTRICAS DE ALAMBRE (EDM).

Description

Matriz de extrusión para estructuras en nido de abeja.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a matrices de extrusión para formar estructuras en nido de abeja de paredes delgadas a partir de materiales extruibles. Más en particular, la invención se refiere a matrices de extrusión que ofrecen una utilidad mejorada para la extrusión de estructuras en nido de abeja, cerámicas y metálicas, de paredes delgadas y con alta densidad de celdas.

En la fabricación de las estructuras en nido de abeja cerámicas, se dispersan materiales de lotes de mineral particulado en un vehículo apropiado, para formar un lote de polvo plastificado, y el lote se fuerza a través de una matriz en nido de abeja para proporcionar cuerpos verdes extruídos en forma compleja de nido de abeja, que a continuación se secan y se flamean. Las estructuras en nido de abeja cerámicas de paredes delgadas producidas de esta manera tienen utilidad en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, tales estructuras se utilizan como sustratos para el soporte de catalizadores en los sistemas de tratamiento de gas de escape de los automóviles, así como en otros portadores de catalizadores, cuerpos de filtros y regeneradores térmicos o intercambiadores de calor. Las estructuras en nido de abeja metálicas de configuración similar se han utilizado como calentadores de gas.

Al mismo tiempo que avanza la técnica de la extrusión en nido de abeja, se han desarrollado nidos de abeja con estructuras de celdas más y más finas y con paredes de celdas más delgadas. La producción de estas estructuras en nido de abeja más finas requiere que se utilicen matrices de extrusión con estructuras más finas. Las matrices utilizadas para la extrusión de estructuras en nido de abeja cerámicas típicamente son placas metálicas mecanizadas o bloques que tienen ranuras de descarga poco profundas, que se cruzan y se interconectan aguas abajo o en la cara de salida de la matriz de la cual emerge el lote plastificado, y a través de la cual, durante la emergencia del lote, se forman las bandas o paredes laterales de las celdas de la estructura en nido de abeja. Para suministrar el material del lote a las ranuras de descarga, se proporcionan orificios de alimentación que se comunican con las ranuras en la cara opuesta o de entrada de la matriz.

Para proporcionar estructuras en nido de abeja más finas, con densidades de celdas más elevadas (más celdas por unidad de área) y paredes de celdas más delgadas, las ranuras de descarga y los orificios de alimentación, por supuesto, deben formarse más cercanos entre sí y deben ser menores de tamaño. En productos avanzados cerámicos de estructura en nido de abeja, los objetivos son alcanzar densidades de celdas que superen las 93 celdas/cm^{2} y paredes de celdas menores de, aproximadamente, 200 \mum de espesor.

Para alcanzar estas dimensiones, se requiere la mecanización de las ranuras y de los orificios de alimentación con tolerancias muy ajustadas. Alcanzar tales tolerancias ha requerido la utilización de procesos de mecanización no tradicionales, tales como la mecanización electroquímica (ECM) y la mecanización por descarga eléctrica en hilo (EDM). La EDM es el proceso preferido para generar las ranuras de descarga y la ECM típicamente se utiliza para producir la disposición precisa de pequeños orificios de alimentación necesarios para el suministro a las ranuras de descarga.

En la técnica anterior, las matrices de extrusión para la fabricación de estructuras en nido de abeja cerámicas, se han formado de aceros de herramientas o de aceros inoxidables. Los aceros inoxidables son más duros de mecanizar, pero ofrecen ventajas significativas en la fabricación de matrices en nido de abeja debido a que ofrecen un medio resistente a la corrosión que puede soportar esfuerzos relativamente altos y ataques por el medio acuoso. Además, muchos aceros inoxidables pueden estar recubiertos con una capa de desgaste, con materiales superficiales duros tales como carburos y nitruros. Tales recubrimientos mejoran de manera significativa la capacidad de la matriz para resistir el desgaste de los materiales cerámicos abrasivos de lote en polvo, que se extruyen a través de la misma.

La dificultad de conformar estos materiales de acero inoxidable muy duro ha conducido a la sugerencia de estrategias de fabricación de matrices de extrusión alternativas, particularmente cuando se desean formas complejas en los orificios de alimentación. De esta manera, por ejemplo, el documento de patente US número 5.308.556 muestra un procedimiento para formar una matriz de extrusión a partir polvo, en el que una preforma de polvo para la matriz, típicamente de composición cerámica, pero opcionalmente, también de metal, es, al menos, parcialmente mecanizada mientras se encuentra en el estado poroso y no consolidado (verde o dureza de tiza). También se menciona la conformación de materiales de piezas de partida de la matriz consolidados, aunque los materiales específicos útiles en ese procedimiento realmente no se describen ni discuten.

Desgraciadamente, las matrices formadas a partir de polvo fabricadas como se ha descrito en el documento de patente anterior, todavía no han sido probadas para su utilización en la producción de estructuras en nido de abeja de paredes delgadas, de alta densidad de celdas. Un problema en el planteamiento descrito es la dificultad de mantener altas precisiones dimensionales en los orificios de alimentación y/o en las ranuras de descarga fabricadas en materiales no consolidados durante el proceso de elevada contracción para consolidarlos en densidades útiles. Como consecuencia, los materiales de elección para la fabricación de matrices de extrusión en nido de abeja avanzadas todavía siguen siendo aceros inoxidables forjados y aceros de herramienta.

Las descripciones de utilización de las EDM y ECM para la fabricación de matrices de extrusión de acero inoxidable se encuentran en la literatura de la patente. Por ejemplo, los documentos de patente US número 5.320.721 y 5.322.599, describen la aplicación de los procedimientos ECM para mecanizar los orificios de alimentación de la matriz, mientras que el documento de patente US número 4.527.035 documenta la aplicación de la EDM de hilo a la mecanización de ranuras de descarga en las caras de salida de las matrices.

En principio, las dimensiones más finas de orificio y de ranura necesarias para estructuras en nido de abeja avanzadas se pueden conseguir con técnicas de mecanización ECM y EDM. Sin embargo, en la práctica, las matrices resultantes no muestran los rendimientos de extrusión esperados. A menudo se observan defectos formados, incluyendo bandas perdidas (interrupciones en la formación de las paredes de celdas de la estructura en nido de abeja) y bandas hinchadas (segmentos de pared de espesor excesivo) así como el retorcimiento o giro (arqueado) inaceptable del material extruído cuando sale de la matriz de extrusión. En general, estos defectos normalmente se atribuyen a defectos en el diseño o la terminación de las matrices de extrusión.

Sería deseable desarrollar una matriz o un procedimiento de mecanización de matriz para fabricar matrices para la extrusión de estructuras en nido de abeja muy finas, que permitan la extrusión de estructuras en nido de abeja con paredes más delgadas y/o un superior recuento de celdas, con rendimientos tan elevados o más elevados que los actuales procedimientos de extrusión de estructuras en nido de abeja.

También sería deseable desarrollar una matriz que permita la extrusión de estructuras en nido de abeja cerámicas menos avanzadas, con rendimientos más elevados y de calidad superior. Además, cualquier material seleccionado para esta aplicación tiene que ser lo suficientemente resistente para aceptar las relativamente grandes presiones de extrusión requeridas para la extrusión en nidos de abeja finas, y lo suficientemente duradero y resistente al desgaste para resistir los efectos abrasivos de los lotes de polvo cerámico que actualmente se utilizan.

Sumario de la invención

La presente invención se basa en el descubrimiento de que los aceros inoxidables formados de polvo completamente consolidados, esto es, aceros inoxidables formados de polvo de acero, que han sido consolidados hasta alcanzar un estado denso, sustancialmente no poroso, proporcionan materiales de piezas de partida de matrices mucho mejores para la fabricación de matrices de extrusión en nido de abeja, que los aceros inoxidables convencionales o forjados de composición similar. Se han encontrado que las piezas de partida de la matriz formadas a partir de estos aceros inoxidables formados de polvo o los denominados D/M (metalurgia de polvo), si son de composición y densidad apropiados, proporcionan matrices que ofrecen mejoras significativas en la terminación superficial y en el rendimiento de extrusión. Estas mejoras son evidentes, tanto a partir del estudio de las mismas matrices, como por la calidad de las estructuras en nido de abeja extruídas. Las mejoras no solamente se aprecian en diseños avanzados de estructuras en nido de abeja que tienen un elevado número de celdas y estructura de pared fina, sino también en los diseños actuales de estructuras en nido de abeja.

Por lo tanto, en un primer aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para formar una matriz de extrusión en nido de abeja, mecanizando las ranuras de descarga que se cruzan y conectando orificios de alimentación en superficies opuestas (las caras de entrada y salida) de una pieza de partida de la matriz de acero, caracterizado porque la pieza de partida de la matriz de acero inoxidable se forma a partir de un acero inoxidable formado de polvo, completamente consolidado, que está sustancialmente libre de inclusiones intermetálicas y de porosidad microestructural.

Los aceros inoxidables formados de polvo o P/M son bien conocidos en las técnicas metalúrgicas, pero se han utilizado, principalmente, en la formación de partes de acero de configuración compleja. Usando la tecnología P/M, se pueden formar dichas partes que tienen formas casi netas, presionando polvos metálicos a compacto, y a continuación, consolidándolos. Por supuesto, el objetivo es evitar, tanto como sea posible, la necesidad de mecanización.

De manera similar, la porosidad es un atributo deseado de algunos metales P/M, siendo de relativa poca importancia la resistencia a la flexión. La porosidad es de particular interés en aplicaciones tales como los rodamientos, en las que se desea la infiltración de la matriz metálica con materiales lubricantes.

La presente invención no busca evitar la mecanización de acero inoxidable P/M, sino, por el contrario, seleccionar un acero de este tipo que sea lo suficientemente resistente, homogéneo y denso para proporcionar un material de pieza de partida de la matriz duradero, que se pueda mecanizar con tolerancias dimensionales muy elevadas y que tenga una terminación superficial sustancialmente libre de defectos a escala microscópica. De manera similar, se debe evitar la porosidad en el acero, tanto por razones de terminación superficial, como debido a que los aceros para matrices deben presentar una elevada resistencia con el fin de resistir las presiones de extrusión sin deformación.

Los aceros inoxidables formados de polvo, en la actualidad se han identificado y cumplen todos estos requerimientos, y además, se han mejorado lo suficiente en lo que se refiere a la homogeneidad y son libres de inclusiones y otros defectos matriciales cristalinos, para proporcionar una mejora grande y no anticipada en la mecanización.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una matriz de extrusión en nido de abeja, que tiene ranuras de descarga que se cruzan y orificios de alimentación que se conectan mecanizados en sus superficies opuestas, caracterizada porque la citada matriz está formada por un acero inoxidable formado de polvo completamente consolidado, que está sustancialmente libre de inclusiones intermetálicas y de porosidad microestructural. Una matriz de este tipo ofrece todas las ventajas de las matrices de acero inoxidable convencionales en términos de resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y capacidad de recubrimiento de desgaste, pero, además, demuestra un rendimiento de extrusión superior en términos de calidad de producto y de estabilidad del proceso.

Descripción de los dibujos

La invención se puede entender adicionalmente haciendo referencia a los dibujos, en los que:

La figura 1 es una microfotografía electrónica de una sección de un material de partida de la matriz de acero forjado de la técnica anterior; y

La figura 2 es una microfotografía electrónica de una sección de un material de partida de la matriz de acero P/M de acuerdo con la invención.

Aunque las variaciones en la eficiencia de extrusión observadas cuando se trata de extruir estructuras en nido de abeja finas en la técnica anterior generalmente se atribuyeron a variaciones en las matrices de extrusión, los factores que diferenciaron matrices que presentaban un buen comportamiento de extrusión de las matrices que presentaban un mal comportamiento no fueron bien entendidos. En el curso del desarrollo de matrices con orificios de alimentación más finos y configuraciones de ranura de descarga, estas variaciones asumieron una importancia mucho mayor y tienen que ser solucionadas.

En el procedimiento ECM, que típicamente se utiliza para taladrar las disposiciones de orificios de alimentación muy finos en piezas de partida de las matrices de acero inoxidable, un problema frecuente ha sido los tubos de taladrado doblados. Tal doblado produce angulación o ``formas de lanza'' de los orificios de alimentación, que se separan de la línea de taladrado pretendida, con el resultado de que algunos orificios de alimentación no pueden cruzarse de manera adecuada con las ranuras de descarga. En la mecanización de ranuras de descarga por medio de los procedimientos EDM, la utilización de hilos más delgados para conseguir patronos de ranuras más delgadas produjo una incidencia mayor de rotura de hilos y de anchuras de ranuras desiguales en el patrón de ranuras final.

El análisis de las piezas de partida de las matrices que presentaban problemas de mecanización significativos no identificó ninguna diferencia significativa respecto a las especificaciones en la composición química y en las propiedades físicas pretendidas. De hecho, aceros inoxidables del mismo tipo AISI pero de diferentes lotes, e incluso de diferentes posiciones de un único tramo de material en barra de un único lote, producían resultados muy variables cuando se sometían al taladrado y al ranurado.

Sin embargo, una variable que se asoció con problemas de mecanización fue la rugosidad superficial mecanizada. El análisis de un gran número de muestras de diferentes posiciones de material en barra y de diferentes lotes de aceros del mismo tipo, indicó que había una fuerte correlación entre los defectos de taladrado de los orificios de alimentación y la rugosidad superficial de las superficies mecanizadas de los orificios de alimentación. En un estudio conducido en un acero inoxidable AISI tipo 450 de una fuente comercial, los valores de rugosidad superficial de los orificios mecanizados (Ra) fueron de 889x10^{-6} - 1016 x 10^{-6} mm en algunas secciones de la barra y de 1524x10^{-6} - 1651x10^{-6} mm en otras secciones. Se encontró que las matrices fabricadas de piezas de partida con rugosidad superficial mecanizada más alta eran mucho más proclives a producir orificios de alimentación en forma de lanza y/o extrusiones que se arqueaban o se retorcían respecto a la línea de extrusión.

Los exámenes microscópicos de muestras de acero tomados con el fin de comprender más completamente estos efectos, revelaron que los aceros con rugosidad superficial más alta tenían niveles más altos de inclusiones intermetálicas en la matriz de acero. Estas inclusiones, en muchos casos, parecían haber sido laminadas en largos ``cordones'' durante el proceso de forja del acero, incrementando la posibilidad de que las inclusiones se cruzasen con un orificio de alimentación o con una ranura.

Aunque todavía no se comprende completamente, estas inclusiones parecen ser ricas en niobio, quizás consistiendo en gran medida en carburo de niobio. Tales inclusiones no se disolverán o serán erosionadas fácilmente durante los procedimientos de taladrado electroquímico, y por lo tanto, podrían ser, al menos parcialmente, responsables de efectos tales como deflexiones del tubo de taladrado y mayor rugosidad superficial en los orificios de alimentación seleccionado, así como de irregularidades de las ranuras de descarga y roturas de hilo durante los procedimientos de ranurado con hilo EDM.

Los hallazgos anteriores sugerían que la mayoría de los orificios de alimentación y los defectos de las ranuras de descarga observados en las matrices de descarga de aceros inoxidables son atribuibles, no simplemente a las limitaciones y/o variabilidad de los procedimientos de mecanización ECM y de hilo EDM, sino que, al menos en parte, a defectos microestructurales en los aceros inoxidables utilizados para formar las matrices. Tales defectos, aunque son pequeños, pueden promocionar variaciones de mecanización que pueden ser relativamente grandes en la escala de los orificios de alimentación y de las dimensiones de las ranuras de descarga que se requieren.

Con independencia de la teoría, de acuerdo con la presente invención, la reducción o eliminación sustancial de los defectos de mecanización que se han descrito más arriba se consigue por medio de la sustitución del material de acero forjado utilizado convencionalmente como material de pieza de partida de las matrices, por acero inoxidable formado con polvo completamente consolidado. Estos aceros inoxidables consolidados formados con polvo aparentemente han mejorado lo suficiente en homogeneidad y están suficientemente libres de inclusiones y de otros defectos de la matriz de cristalización, para proporcionar una gran mejora en la suavidad y uniformidad de los orificios de alimentación y de las ranuras de descarga en estas matrices.

Una comparación de la microestructura de muestras de acero inoxidable forjado y formado con polvo, útiles para la fabricación de matrices de extrusión en nido de abeja, se proporciona en las figuras 1 y 2 de los dibujos. La figura 1 es una microfotografía electrónica de una muestra de acero convencional o forjado, tomada con una ampliación de 400x, en la que la barra de partida representa una dimensión de 10 micras. La muestra que se muestra, es un acero inoxidable AISI tipo 450 forjado, pulido con un abrasivo de diamante de 1 micra y atacado químicamente con una solución al 4% de picral con HCL, para revelar la microestructura de la muestra.

Como es evidente en esta microfotografía, el acero de la figura 1 incluye un número sustancial de inclusiones intermetálicas en la matriz de acero, con varias concentraciones o agrupaciones de tales inclusiones que están indicadas por las flechas. Como se ha sugerido con anterioridad, estas inclusiones pueden formar defectos alargados o lineales en la estructura, denominados ``cordones'', que ahora se piensan que interfieren con los procesos de mecanización químicos y eléctricos.

La figura 2 de los dibujos es una microfotografía electrónica similar tomada de un acero inoxidable AISI tipo 422 formado con polvo. De nuevo, la superficie de la muestra se muestra con una ampliación de 400x después de pulir y atacar químicamente con una solución al 4% de picral en HCL. Como contraste a la microestructura de la figura 1, la microestructura atacada químicamente en esta foto micrográfica está sustancialmente libre de inclusiones intermetálicas que se aprecian en la muestra forjada de la misma composición. Además, aunque se forma a partir de polvo, está sustancialmente libre de porosidad microestructural, incluso con una ampliación hasta de 1000x. La utilización de un acero inoxidable P/M completamente consolidado, tal como el que se muestra en la figura 2 para la fabricación de una matriz de extrusión en nido de abeja, se describe en el siguiente ejemplo ilustrativo.

Ejemplo

Una placa formada de acero inoxidable P/M se seleccionó para utilizarse como pieza de partida de una matriz de extrusión. El acero utilizado es un acero inoxidable AISI tipo 422, comercialmente disponible en forma de barras como acero inoxidable Carpenter 636, de la compañía Carpenter Technology Corporation, Reading, PA. Este acero se fabrica por atomización de una corriente de acero inoxidable fundido en un chorro de gas de alta velocidad, como un polvo fino, siendo consolidado a continuación en lingotes de acero mayores, el polvo fino de 0,044 mm por presión isoestática en caliente. A continuación, los lingotes son calibrados y laminados para proporcionar material en barra de acero y en chapa.

Para fabricar una matriz de la chapa de acero proporcionada de esta manera, en primer lugar se taladra una disposición de orificios de alimentación finos en una superficie de la placa por el procedimiento de mecanización electroquímica (ECM). El procedimiento de taladrado utilizado es el mismo procedimiento que se ha utilizado convencionalmente para taladrar acero inoxidable tipo 422 forjado, y el resultado es la formación de una disposición de orificios de alimentación finos en la superficie taladrada de la placa.

Después de que la placa haya sido taladrada, se voltea y la superficie opuesta a los orificios de alimentación se ranura para proporcionar una disposición de ranuras de descarga en la superficie opuesta, que se conectan con la disposición de orificios de alimentación que han sido taladrados previamente. Las ranuras de descarga se mecanizan en el acero por medio de mecanización de descarga eléctrica por hilo (EDM). De nuevo, el procedimiento EDM utilizado es el mismo que se utiliza para mecanizar con esta finalidad, acero inoxidable tipo 422 forjado.

Ambas mecanizaciones de taladrado de orificios de alimentación y de ranuras de descarga de esta pieza P/M se consiguen con relativa facilidad. La incidencia de orificios de alimentación bastos o en forma de lanza y de roturas del hilo EDM se reduce significativamente en comparación con los resultados de mecanización de los mismos procedimientos cuando se aplican a aceros inoxidables forjados.

Por ejemplo, la experiencia con acero inoxidable forjado, más típicamente acero inoxidable tipo 450, como se muestra en la figura 1 de los dibujos, es que los orificios de alimentación defectuosos, incluyendo orificios con excesiva rugosidad y/o mala intersección con las ranuras de descarga, típicamente comprenden del 20% al 30% de los orificios taladrados por el procedimiento ECM. Como contraste, recientes experiencias con aceros inoxidables P/M completamente consolidados, tales como el acero P/M tipo 422 que se muestra en la figura 2 de los dibujos, es que la rugosidad excesiva, la forma de lanzas o los orificios de alimentación que se cruzan de manera defectuosa son virtualmente eliminados durante el taladrado ECM de los materiales P/M.

De manera similar, las roturas de hilo EDM que se producen cuando se ranuran aceros inoxidables forjados, utilizando, por ejemplo, hilo 127 x 10^{-3} y de 152,4 x 10^{-3} mm del tipo típicamente utilizado para ranurar matrices de extrusión en nido de abeja, generalmente, tienen como media, al menos, 20 roturas durante la ranuración de las piezas de partida de las matrices del tamaño que actualmente se utilizan en la producción de sustratos de convertidor catalítico de automóviles. Esto contrasta marcadamente con recientes datos recogidos en la ranuración de piezas de partida de matrices similares de acero inoxidable formado con polvo, como en el ejemplo. En el último caso, se apreciaron típicamente menos de dos roturas de hilo durante la ranuración ECM de piezas P/M del mismo tamaño.

Los efectos de estas mejoras en la calidad de la matriz en la extrusión de estructuras en nido de abeja cerámicas es significativa. De la manera más importante, la incidencia del ``arqueado'' cuando se introduce una nueva matriz en el procedimiento de extrusión se puede reducir significativamente utilizando acero inoxidable P/M como material de partida de la matriz. De hecho, el porcentaje de nuevas matrices que requieren pulido o pulimentado para corregir los problemas de arqueado se puede reducir con un factor de, al menos, 4, sustituyendo las piezas de acero inoxidable formado con polvo por piezas de acero inoxidable forjado en el procedimiento de fabricación de la matriz.

En la actualidad, la composición particular del acero inoxidable formado con polvo para su utilización como material de partida de matrices, de acuerdo con la invención, no se considera que sea crítica. Por lo tanto, el tipo de acero seleccionado entre las fuentes de P/M disponibles se puede elegir, primariamente, sobre la base de factores tales como resistencia, posibilidad de recubrimiento de desgaste, dureza y similares.

Los aceros inoxidables formados con polvo actualmente preferidos para la fabricación de matrices de extrusión, son los aceros inoxidables de la serie 400, ferríticos o martensíticos, que contienen cromo, siendo ejemplos específicos de tales aceros los aceros tipo 450 y 422. En la actualidad, el acero particularmente preferido es el acero inoxidable P/M tipo 422.

Dependiendo del material en particular que está siendo extruído y/o en los distintos requerimientos de recubrimientos de desgaste u otros procedimientos de endurecimiento de la matriz, alternativamente se podrían emplear otros aceros inoxidables. Ejemplos de tales otros aceros, considerados candidatos excelentes para el uso de matrices de extrusión que provienen de aceros en polvo, son los aceros que contienen cromo y níquel, austeníticos o endurecibles por precipitación. Un ejemplo de un acero de este tipo es el acero endurecible por precipitación tipo 17-4PH (AISI tipo 630). Incluso las aleaciones duraderas que no son de acero, incluyendo las aleaciones de níquel, tales como ciertas aleaciones de Inconel, constituirían excelentes materiales de partida de matrices si su origen son piezas fabricadas con polvo y consolidadas para conseguir piezas de partida densas, libres de vacíos.

Los requisitos principales de cualquiera de estos materiales candidatos para matrices de extrusión, son que se encuentren disponibles en forma completamente consolidada, que estén sustancialmente libre de porosidad microestructural, resistentes a la corrosión y de resistencia suficiente para soportar las tensiones de los procesos de extrusión para los cuales se pretenden. Las características de procesos térmicos del metal son adicionalmente importantes en algunas aplicaciones, puesto que la estabilidad térmica mejora la compatibilidad de los recubrimientos de desgaste, y por lo tanto, la idoneidad del material de matriz para aplicaciones de extrusión en lotes de productos cerámicos.

Claims (7)

1. Un procedimiento para formar una matriz de extrusión en nido de abeja, mecanizando ranuras de descarga y orificios de alimentación que se conectan y cruzan en superficies opuestas de una pieza de partida de la matriz de acero, caracterizado porque la pieza de partida de la matriz está formada por un acero inoxidable formado con polvo completamente consolidado, que está sustancialmente libre de inclusiones intermetálicas y de porosidad microestructural.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los orificios de alimentación se forman por mecanización electroquímica.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que las ranuras de descarga se forman por mecanización de descarga eléctrica de hilo.

4. Una matriz de extrusión en nido de abeja de acero inoxidable, que tiene ranuras de descarga y orificios de alimentación de conexión que se cruzan, mecanizados en sus superficies opuestas, caracterizada porque la citada matriz se forma a partir de acero inoxidable formado con polvo completamente consolidado, que está sustancialmente libre de inclusiones intermetálicas y de porosidad microestructural.

5. Una matriz de acuerdo con la reivindicación 4, que se forma de un acero inoxidable formado con polvo, seleccionado del grupo que consiste en aceros inoxidables ferríticos y martensíticos.

6. Una matriz de acuerdo con la reivindicación 4, que se forma de un acero inoxidable formado con polvo, seleccionado del grupo que consiste en aceros inoxidables austeníticos y endurecibles por precipitación.

7. Una matriz de acuerdo con la reivindicación 4, que se forma de un acero inoxidable P/M tipo 422.