ES2553872T3 - Método para la producción de un elemento sometido a desgaste, elemento sometido a desgaste y estructura de agregación temporal para producir dicho elemento sometido a desgaste - Google Patents
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Abstract
Método para la producción de un elemento sometido a desgaste, tal como un elemento mecánico, una herramienta de abrasión, una herramienta de trituración o similar, que comprende una matriz de metal (14) y al menos un núcleo (12) de material duro, caracterizado por que proporciona: - una primera etapa en la que una estructura de agregación temporal (17) se prepara con poros al menos parcialmente abiertos y es capaz de volatilizarse o en cualquier caso de ser eliminada al menos parcialmente cuando se somete a calentamiento; - una segunda etapa en la que, en toda la superficie interna y externa de dicha estructura de agregación temporal (17), se distribuye de manera uniforme una mezcla líquida de un aglutinante con polvos de metal que contienen elementos duros o sus precursores; - una tercera etapa en la que dicha estructura de agregación temporal (17) se deteriora por medio de una acción térmica de calentamiento controlado, con el fin de tomar al menos parte de dicha estructura de agregación temporal (17) para la evaporación, liberando un volumen en el interior de dicho núcleo (12), y para la consolidación de la mezcla de acuerdo con la conformación de dicha estructura de agregación temporal (17); - una cuarta etapa en la que dicho núcleo (12) se dispone en un molde (16) con el fin de ocupar solo parcialmente el volumen libre del molde; y - una quinta etapa en la que un material de metal fundido se moldea en dicho molde (16), ocupando el metal el volumen libre y el volumen que se ha liberado, tanto dentro como fuera de dicho núcleo (12), con el fin de anclarse a este último y formar de este modo un solo cuerpo.
Description
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DESCRIPCION
Metodo para la production de un elemento sometido a desgaste, elemento sometido a desgaste y estructura de agregacion temporal para producir dicho elemento sometido a desgaste
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un metodo para la produccion de un elemento sometido a desgaste, tal como una herramienta usada para la trituration o para la abrasion de sustancias minerales, masas de escombros de construction, desechos de metal o de otros tratamientos similares, y un elemento sujeto a desgaste obtenido por dicho metodo.
La presente invencion se refiere tambien a una estructura de soporte intermedia usada como una base en las etapas de produccion preliminares del elemento sometido a desgaste, y el nucleo obtenido con la estructura de agregacion temporal.
Antecedentes de la invencion
Se conocen diversos metodos para la produccion de un elemento sometido a desgaste, en los que el elemento comprende sustancialmente una matriz de metal, que confiere una gran rigidez y robustez al elemento, y uno o mas nucleos de material ceramico que tiene una alta resistencia a la abrasion.
Un metodo conocido permite hacer un elemento sometido a desgaste por medio del moldeo o la centrifugation de un material de metal fundido en una insertion, o galleta, hecha de material ceramico, dispuesta en un molde.
Sin embargo, este tipo de metodo conocido no permite obtener elementos que tengan unas caracterlsticas mecanicas como para poder usarse en cualquier aplicacion o sector, incluso aquellos mas exigentes tanto en terminos de estres, como tambien en terminos de intensidad y continuidad de estres, y que requieren dureza, tenacidad y resistencia a temperaturas que no pueden obtenerse con los metodos conocidos.
Otro metodo conocido permite moldear el material de metal fundido en una insercion de ceramica de oxido de metal y/o carburo metalico, que esta preformada con una estructura perforada fabricada por sinterizacion o presion de calor, de manera que, durante el moldeo, el material de metal fundido puede penetrar en las aberturas y en los intersticios de la insercion en si.
Este segundo tipo de metodo tiene, sin embargo, altos costes de produccion, en particular pero no exclusivamente, para la produccion y el pre-moldeo del inserto de ceramica, que tiene que sinterizarse de acuerdo con una forma deseada de uso.
Por otra parte, ya que se necesita un proceso de sinterizacion para mantener los polvos ceramicos en una conformation deseada, hay una posibilidad limitada de moldear el inserto, de manera que se fabrican conformaciones que son excesivas o reducidas con respecto a la optima.
Esta desventaja trae, en algunos casos, un aumento en los costes de produccion, y en otros casos, una reduction de la buena calidad del elemento fabricado.
Un elemento sometido a desgaste se conoce tambien partiendo de polvos, para la formation de carburo de titanio usando el calor del material de metal en la etapa de moldeo de la matriz.
Uno de los fines de la presente invencion es perfeccionar un metodo para obtener elementos sometidos a desgaste, tales como un elemento mecanico, una herramienta de abrasion o trituracion o similares, que tengan una alta resistencia al desgaste, una excelente tenacidad y sean capaces de resistir tensiones considerables, incluyendo tensiones termicas y tensiones prolongadas.
Otro objetivo de la presente invencion es perfeccionar un metodo para obtener unos elementos sometidos a desgaste, con costes reducidos, una mayor precision en la conformacion de la insercion y una calidad mecanica aumentada con respecto a los metodos conocidos.
Un fin adicional es hacer una estructura que permita producir un elemento sometido a desgaste, que tenga gran dureza y gran tenacidad y sea capaz de superar las deficiencias de los elementos fabricados de acuerdo con el estado conocido de la tecnica, tanto en terminos de costes de produccion como en terminos de calidad mecanica.
El solicitante ha ideado, probado y realizado la presente invencion para superar las deficiencias del estado de la tecnica y obtener estos y otros fines y ventajas.
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Sumario de la invencion
La presente invencion se expone y se caracteriza en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras caracteristicas de la invencion o variantes de la idea inventiva principal.
De acuerdo con el fin anterior, un metodo para la produccion de un elemento sometido a desgaste que comprende una matriz de metal y por lo menos un nucleo de material duro, proporciona:
- una primera etapa en la que una estructura de agregacion temporal se prepara con poros al menos parcialmente abiertos, y que tiene las caracteristicas de que se volatiliza o en cualquier caso se elimina al menos parcialmente cuando se somete a calentamiento;
- una segunda etapa en la que, en toda la superficie interna y externa de la estructura de agregacion temporal se distribuye de manera uniforme una mezcla de un aglutinante con polvos de metal que contienen unos elementos duros o sus precursores;
- una tercera etapa en la que dicha estructura de agregacion temporal se deteriora por medio de una accion termica de calentamiento controlado, de manera que la estructura de agregacion temporal se evapora al menos parcialmente liberando un volumen interno del nucleo mientras que la mezcla se consolida de acuerdo con la conformacion de dicha estructura de agregacion temporal;
- una cuarta etapa en la que el nucleo se dispone en un molde con el fin de ocupar solo parcialmente el volumen libre del molde; y
- una quinta etapa en la que un material de metal fundido se moldea en dicho molde, cuyo material de metal ocupa el volumen libre y el que se ha liberado, tanto dentro como fuera de dicho nucleo, con el fin de anclarse a este ultimo y formar de este modo un solo cuerpo.
De acuerdo con la invencion, el nucleo tiene una conformacion geometrica coherente con los requisitos del elemento acabado o de todos los sectores del elemento acabado.
De acuerdo con la invencion, la estructura de agregacion temporal tiene una estructura de poros abiertos intercomunicantes de tipo esponjoso, dispuestos en la estructura de una manera aleatoria u organizada.
De esta manera la mezcla del aglutinante liquido con los polvos de metal se hace para impregnarse dentro de la estructura de agregacion temporal y cubrir de este modo practicamente cada rebaje presente en la misma.
De acuerdo con una primera variante, la impregnacion de la mezcla dentro de la estructura de agregacion temporal se produce triturando de manera elastica la estructura en si misma, sumergiendola en la mezcla de liquido y dejandola que se expanda de manera elastica en su interior.
De acuerdo con otra variante, la estructura de agregacion temporal se introduce en un ambiente en el que se crea primero un vacio y a continuacion se introduce la mezcla.
Con la presente invencion, el material de metal fundido penetra tanto en los intersticios creados por los orificios interconectados como tambien en aquellos que se generan por la eliminacion de la estructura de agregacion temporal, envolviendo al menos parcialmente los polvos de metal, o en cualquier caso manteniendolos en la posicion reticular originalmente proporcionada y definida.
De acuerdo con una variante, si los elementos duros o sus precursores son carbono o incluso incluyen carbono, logran unas estructuras reticulares con una dureza aumentada o particulas duras por una reaccion quimico-fisica en contacto con el material de metal fundido.
De acuerdo con esta variante, se fabrica una estructura con un nucleo que tiene una continuidad pero con variaciones en la dureza en una forma reticular definida por el molde de material de metal.
Fabricar la estructura de agregacion temporal de un material esponjoso con poros abiertos intercomunicantes, tal como una reticula, implica tanto costes como tiempos de produccion que son considerablemente mas bajos que las soluciones conocidas en las que todo el nucleo, y no solo su soporte, se fabrica sinterizando polvos de oxidos y/o carburos metalicos.
De acuerdo con una primera formulacion de la invencion, la estructura reticular de los orificios de comunicacion puede ser de manera aleatoria.
De acuerdo con una otra formulacion de la estructura reticular puede desarrollarse de una manera organizada de acuerdo con tres o mas ejes.
Una ventaja adicional de la solucion de acuerdo con la presente invencion esta dada por la posibilidad de conformar el nucleo de una manera mas sencilla y precisa en comparacion con las soluciones conocidas, con el fin de
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garantizar una gran precision en obtener las zonas duras del elemento sometido a desgaste.
Ademas, con la invencion, la conformation del nucleo puede hacerse facilmente.
Tambien es posible proporcionar en el espacio la densidad de los productos o de los compuestos duros incluso variando el tipo de estructura de agregacion temporal, o combinando estructuras con diferentes orificios.
De acuerdo con una variante, la estructura de soporte se fabrica de un material de metal, como por ejemplo de hierro fundido maleable o similares.
De acuerdo con otra variante, la estructura de soporte se fabrica de un material polimerico, tal como un plastico termoendurecible.
De esta manera los polvos de metal son faciles de manipular y adecuados para mantenerse en la position y la conformacion correcta y definida, con respecto al volumen del elemento sometido a desgaste, hasta la etapa de moldeo, con el fin de permanecer en esa posicion y conformacion incluso al final del moldeo.
En la variante en la que la estructura de agregacion temporal esta fabricada de un material de metal, este se funde al menos en parte y consolida la mezcla de polvos, manteniendolos en la disposition inicial, es decir, antes de su deterioro, liberando un volumen dentro del nucleo.
En cambio, en la variante en la que la estructura de soporte esta fabricada de un material polimerico, este se funde sustancialmente por completo y deja solo la mezcla de polvos, en la disposicion original.
De acuerdo con otra variante, al final de la etapa de moldeo, se proporciona una etapa de tratamiento termico, en la que el elemento sometido a desgaste se somete a al menos un tratamiento termico con el fin de conferir en el mismo unas caracterlsticas mecanicas y estructurales determinadas.
El material de metal con el que la matriz esta fabricada se basa de manera ventajosa en hierro, incluso si esta caracterlstica no es esencial para la presente invencion. En el caso de un material con una base de hierro, es de acero al manganeso, martensltico u otros. De acuerdo con una variante que es de hierro fundido de cromo u otro material similar.
De acuerdo con otra variante de la presente invencion, antes de que se realice el moldeo del material de metal, tanto el molde de arena como tambien el nucleo interno se mantienen a una temperatura ambiente y no tienen que calentarse, permitiendo de este modo una considerable reduction de los costes en la instalacion y la alimentation de los aparatos termicos.
Breve descripcion de los dibujos
Estas y otras caracterlsticas de la presente invencion se haran evidentes a partir de la siguiente descripcion de una forma preferida de realization, proporcionada como un ejemplo no restrictivo con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
- La figura 1 es una vista tridimensional de un elemento sometido a desgaste de acuerdo con la presente invencion;
- La figura 2a es una section transversal de un molde de arena en una primera etapa del metodo para fabricar el elemento en la figura 1;
- La figura 2b es una seccion esquematica ampliada de una parte de la estructura de agregacion temporal;
- La figura 3a es una seccion transversal de un molde de arena en una segunda etapa del metodo para fabricar el elemento en la figura 1;
- La figura 3b es una seccion esquematica ampliada de una parte de la estructura de agregacion temporal.
Para facilitar la comprension, se han usado los mismos numeros de referencia, donde se ha podido, para identificar elementos comunes identicos en los dibujos. Se entiende que los elementos y las caracterlsticas de una de realizacion, pueden incorporarse de manera conveniente en otras formas de realizacion sin aclaraciones adicionales.
Descripcion detallada de una forma preferente de realizacion
Con referencia a la figura 1, un metodo de acuerdo con la presente invencion para la production de un elemento 10 sometido a desgaste, tal como un elemento mecanico, una herramienta de abrasion o trituration o similar, que comprende un nucleo 12, o panel, de material duro y una matriz de metal 14, proporciona una etapa de preparar y moldear el nucleo 12, en la que se prepara una estructura de agregacion temporal 17 en la que se agrega una mezcla de un aglutinante llquido y unos polvos de metal que contienen elementos duros o sus precursores, tales como, por ejemplo, titanio, cromo, tungsteno, molibdeno u otros en una forma simple o combinada.
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La mezcla se agrega de manera uniforme tanto en la superficie interna como tambien en la superficie externa de la estructura de agregacion temporal 17, que tiene una estructura de poros intercomunicantes abiertos, de tipo esponjoso.
La mezcla puede constar de dos o mas polvos de metal, de acuerdo con diferentes porcentajes de mezcla en peso con el fin de obtener, en cada ocasion, un nucleo 12 que tenga unas caracterlsticas determinadas de tenacidad, dilatacion termica, resistencia a la abrasion y otras, en funcion del tipo de aplicacion para la que se destina el elemento 10.
La estructura de agregacion temporal 17 esta fabricada de material polimerico, en este caso, espumas polimericas. Sin embargo, no se puede excluir que pueda fabricarse de cualquier otro material similar o comparable, que se evapora si se somete a calentamiento.
En una forma alternativa de realizacion, la estructura de agregacion temporal 17 esta fabricada de un material de metal.
En cualquier caso, la estructura de agregacion temporal 17 tiene una conformation reticular geometrica coherente con la que se proporciona al nucleo 12, con el fin de mantener de manera precisa los polvos de metal en determinadas zonas del volumen del molde 16 y por lo tanto del elemento 10 una vez que se ha realizado el moldeo.
En este caso la mezcla permite el uso de pegamentos adecuados, ventajosamente del 1 % al 3 % en peso, con respecto a los polvos de metal proporcionados.
Un ejemplo permite que la estructura de agregacion temporal 17 se empape en una condition comprimida en un bano de mezcla y a continuation se libere, de manera que la mezcla penetre en los poros de la estructura de agregacion temporal 17, distribuyendose de una manera sustancialmente uniforme sobre la estructura de agregacion temporal 17 y el interior de los poros abiertos intercomunicantes.
Como se muestra de manera esquematica en la figura 2a, en esta condicion cada segmento de la estructura de agregacion temporal 17 esta envuelto externamente por la mezcla de polvos 13, manteniendose juntos y en agregacion a la estructura de agregacion temporal 17 mediante la capa de pegamento 15.
En la etapa preliminar de moldeo del nucleo 12, se proporcionan elementos separadores 18, en una sola pieza o de un solo cuerpo, que estan dispuestos de manera uniforme sobre la superficie externa de la estructura de agregacion temporal 17.
En el siguiente primera etapa, la estructura de agregacion temporal 17 con la mezcla de polvos agregados se inserta en el interior del molde de arena 16 para el moldeo, de manera que los espaciadores 18 estan posicionados de manera estable en las paredes laterales correspondientes 22 del molde 16.
Los espaciadores 18 tienen sustancialmente una doble ventaja: conferir a la estructura de agregacion temporal 17 una caracterlstica de autosoporte, evitando la necesidad de una estructura de soporte insertada en el centro de la estructura de agregacion temporal 17, con la ventaja de reducir los costes y los tiempos de production; definir una position correcta de la estructura de agregacion temporal 17, determinar un volumen libre alrededor del nucleo 12 dentro del molde 16.
Antes de efectuar el moldeo del material de metal fundido dentro del molde 16, la estructura de agregacion temporal 17 se deteriora de manera termica, por ejemplo, teniendo la estructura de agregacion temporal 17 con la mezcla de polvos agregados, a partir de una temperatura comprendida entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 150 °C, ventajosamente de aproximadamente 100 °C, hasta una temperatura comprendida entre aproximadamente 300 °C y aproximadamente 800 °C, ventajosamente entre aproximadamente 500 °C y aproximadamente 700 °C, con un gradiente comprendido entre aproximadamente 0,5 °C/h y aproximadamente 3 °C/h, ventajosamente entre aproximadamente 1 °C/h y aproximadamente 2 °C/h.
En la solution en la que la estructura de agregacion temporal 17 esta fabricada de un material polimerico, las temperaturas alcanzadas son suficientes para determinar una fusion y una evaporation sustancialmente completas de la estructura de agregacion temporal 17, de manera que al final del calentamiento controlado queda libre un volumen en el interior del nucleo 12 y solo la mezcla de polvos de metal permanece en la conformacion inicial conferida originalmente por la estructura de agregacion temporal 17.
En la solucion en la que la estructura de agregacion temporal 17 esta fabricada de un material de metal, las temperaturas alcanzadas son suficientes para determinar una fusion parcial de la estructura de agregacion temporal 17, de manera que al final del calentamiento controlado queda libre un volumen en el interior del nucleo 12 y la parte fundida actua como un aglutinante para mantener la mezcla de polvos de metal en la conformacion inicial conferida originalmente por la estructura de agregacion temporal 17.
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Por lo tanto, el material de metal fundido se moldea a traves de un canal de vaciado, no mostrado en los dibujos, con el fin de que penetre en el interior de los intersticios de la estructura esponjosa del nucleo 12, con el fin de envolver los polvos o posiblemente reaccionar con ellos.
En la solucion alternativa en la que la estructura de agregacion temporal 17 se ha fabricado de metal, la parte restante de la estructura de agregacion temporal 17 se funde junto con el molde de material de metal.
Esta condicion determina la amalgamacion del nucleo 12 dentro de la matriz 14 que forma un solo cuerpo de las dos partes, en el que hay una continuidad estructural, pero con variaciones en la dureza en correspondencia con la disposicion reticular de los polvos, de acuerdo con la conformacion esponjosa de la estructura de agregacion temporal 17.
Simplemente para proporcionar un ejemplo, en la figura 3a se muestra una conformacion hipotetica del nucleo 12 dentro de la matriz 14 mediante una llnea de guiones, mientras que las senales de seccion, que se han extendido de manera deliberada, van a definir de manera ideal una zona de comunion entre el nucleo 12 y la matriz 14.
En la figura 3b, se muestra la misma parte seccionada que en la figura 2b, pero despues del moldeo del material de metal que determina la matriz 14.
Como puede verse a partir de una comparacion, la matriz de metal 14 ha ocupado completamente el lugar de la estructura de agregacion temporal 17 y de la capa de pegamento 15. La posicion de los polvos 13 permanece, en cambio, reticular y sustancialmente sin cambios de acuerdo con la disposicion definida originalmente por la estructura de agregacion temporal 17.
Ventajosamente, la arena del molde 16 se compone de olivino, es decir, silicato de hierro y magnesio, que no desarrolla sllice libre, y por lo tanto no provoca silicosis, y es especlficamente adecuado para el moldeo del material de metal fundido.
La estructura de agregacion temporal 17 puede unirse tambien de manera temporal al molde 16 por medio de unos elementos de union 24, tales como clavos, tornillos o similares, que se disponen entre la estructura de agregacion temporal 17 y las paredes 22 con el fin de anclar firmemente la estructura de agregacion temporal 17 en la posicion definida por los espaciadores 18.
Tanto la estructura de agregacion temporal 17 como el molde 16 estan a temperatura ambiente antes de que se realice el moldeo.
El material de metal fundido es, en este caso, una mezcla de acero martensltico. Como alternativa se usa hierro fundido de cromo.
En este caso, el elemento 10 se enfrla lentamente en el molde a una temperatura de menos de 300 °C, esto con el fin de reducir las tensiones internas; a continuation, se saca y se somete a un endurecimiento a aproximadamente 950-1100 °C, preferentemente a 1000 °C, durante un perlodo de tiempo determinado, en funcion del grosor del elemento 10, y se enfrla en aire forzado, o en agua o de acuerdo con otros metodos conocidos. En una solucion preferente, durante el endurecimiento, el elemento 10 se calienta de manera progresiva durante aproximadamente 10 horas hasta 950-1100 °C, siguiendo una rampa de temperatura determinada, y despues se mantiene a la temperatura durante aproximadamente 2-6 horas.
Despues de enfriar el elemento 10 se trabaja, con el fin de realizar un aplanado, una nivelacion u otros trabajos de manera que a continuacion puede montarse en un elemento de trituration, como por ejemplo, el rotor de un molino. El elemento 10 mostrado en los dibujos tiene una forma, por ejemplo, sustancialmente de paraleleplpedo pero esta claro que esta forma no es limitante para la presente invention, ya que depende de la aplicacion posterior del elemento 10.
Esta claro que pueden realizarse modificaciones y/o adiciones de etapas o partes al metodo, a la estructura de agregacion temporal 17 y al elemento sometido a desgaste 10 como se ha descrito hasta ahora en el presente documento, sin alejarse del campo y el alcance de la presente invencion.
Tambien esta claro que, aunque la presente invencion se ha descrito con referencia a algunos ejemplos especlficos, un experto en la materia sera ciertamente capaz de conseguir muchas otras formas equivalentes del metodo para la production de un elemento sometido a desgaste, un elemento sometido a desgaste y una estructura de agregacion temporal para la produccion del elemento sometido a desgaste, que tenga las caracterlsticas como se establecen en las reivindicaciones y por lo tanto todas las que se incluyan dentro del campo de protection definido de ese modo.
Claims (13)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Metodo para la produccion de un elemento sometido a desgaste, tal como un elemento mecanico, una herramienta de abrasion, una herramienta de trituracion o similar, que comprende una matriz de metal (14) y al menos un nucleo (12) de material duro, caracterizado por que proporciona:- una primera etapa en la que una estructura de agregacion temporal (17) se prepara con poros al menos parcialmente abiertos y es capaz de volatilizarse o en cualquier caso de ser eliminada al menos parcialmente cuando se somete a calentamiento;- una segunda etapa en la que, en toda la superficie interna y externa de dicha estructura de agregacion temporal (17), se distribuye de manera uniforme una mezcla llquida de un aglutinante con polvos de metal que contienen elementos duros o sus precursores;- una tercera etapa en la que dicha estructura de agregacion temporal (17) se deteriora por medio de una accion termica de calentamiento controlado, con el fin de tomar al menos parte de dicha estructura de agregacion temporal (17) para la evaporacion, liberando un volumen en el interior de dicho nucleo (12), y para la consolidacion de la mezcla de acuerdo con la conformacion de dicha estructura de agregacion temporal (17);- una cuarta etapa en la que dicho nucleo (12) se dispone en un molde (16) con el fin de ocupar solo parcialmente el volumen libre del molde; y- una quinta etapa en la que un material de metal fundido se moldea en dicho molde (16), ocupando el metal el volumen libre y el volumen que se ha liberado, tanto dentro como fuera de dicho nucleo (12), con el fin de anclarse a este ultimo y formar de este modo un solo cuerpo.
- 2. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que durante la primera etapa la estructura de agregacion temporal (17) se conforma geometricamente de manera coherente con la conformacion geometrica del nucleo (12).
- 3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que durante la segunda etapa, la estructura de agregacion temporal (17) se sumerge en la mezcla en una forma comprimida de manera elastica y a continuacion se libera.
- 4. Metodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que durante la segunda etapa, la estructura de agregacion temporal (17) se somete a la accion de vaclo y a continuacion se introduce la mezcla.
- 5. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, durante dicha tercera etapa, el deterioro proporciona un calentamiento de la estructura de agregacion temporal (17) a partir de una temperatura comprendida entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 150 °C, ventajosamente de aproximadamente 100 °C, a una temperatura comprendida entre aproximadamente 300 °C y aproximadamente 800 °C, ventajosamente entre aproximadamente 500 °C y aproximadamente 700 °C, con un gradiente comprendido entre aproximadamente 0,5 °C/h y aproximadamente 3 °C/h, ventajosamente entre aproximadamente 1 °C/h, y aproximadamente 2 °C/h.
- 6. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, durante la primera etapa, en la superficie externa de la estructura de agregacion temporal (17), estan presentes unos elementos separadores (18) que sobresalen de dicha superficie.
- 7. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, durante la cuarta etapa, antes del moldeo de dicho material de metal fundido, el nucleo (12) se sujeta por medio de unos elementos de union (24) que estan anclados entre las paredes (22) de dicho de molde (16) y dicho nucleo (12).
- 8. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, durante la quinta etapa, antes del moldeo de dicho material de metal fundido, tanto dicho nucleo (12) como dicho molde (16) estan a temperatura ambiente.
- 9. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que proporciona una sexta etapa en la que dicho elemento (10) se somete a temple.
- 10. Estructura de agregacion temporal para producir un elemento sometido a desgaste, tal como un elemento mecanico, una herramienta de abrasion, una herramienta de trituracion o similar, que comprende una matriz de metal (14) y al menos un nucleo (12) de material duro, obteniendose dicha matriz (14) moldeando un material de metal fundido en un molde (16) en el que esta dispuesto dicho nucleo (12), caracterizada por que tiene unos poros abiertos al menos parcialmente, tiene una conformacion geometrica coherente con la conformacion geometrica de dicho nucleo (12) y es capaz de volatilizarse o en cualquier caso ser eliminada al menos parcialmente cuando se somete a calentamiento y, en la totalidad de su superficie interna y externa, se distribuye uniformemente una mezcla llquida de un aglutinante con polvos de metal que contienen unos elementos duros o sus precursores.
- 11. Estructura de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizada por que tiene unos poros abiertos e intercomunicantes en una estructura reticular espacial.
- 12. Estructura de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizada por que los poros intercomunicantes estan 5 colocados de manera aleatoria.
- 13. Estructura de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizada por que los poros intercomunicantes estan colocados en orden.10 14. Estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 10 a la 13, caracterizada por que, en susuperficie externa, comprende unos elementos espaciadores (18) que sobresalen de dicha superficie.
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US20080193738A1 (en) * | 2005-10-14 | 2008-08-14 | Lester Hensley | Impregnated Foam |
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