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Por Frank Tobe | 26 de junio de 2017

Los ganadores del concurso de premios a la excelencia en el diseño de pulvimetalurgia (PM) 2017, patrocinado por la Federación de Industrias de Polvo Metálico (MPIF), demuestran ejemplos destacados de la diversidad de PM. Estos fabricantes de componentes utilizan la flexibilidad de PM para impulsar nuevos conceptos y controles de procesos y demostrar el pozo inagotable de capacidades que PM puede reunir al servicio del diseño de componentes. Los diseñadores siguen eligiendo PM para aplicaciones críticas como motores y transmisiones de automóviles, dispositivos médicos, productos de consumo, aplicaciones militares y más.

En el concurso de este año se han otorgado ocho Grandes Premios y diez Premios de Distinción.

El Gran Premio en la categoría Automotriz: Transmisión fue otorgado a GKN Sinter Metals, de Auburn Hills, Michigan, por un conjunto de portaplanetarios fabricado para Ford Motor Company. El conjunto de cobre y acero soldado sinterizado, compuesto por una jaula y un cubo con bridas, se integra en la nueva transmisión de 10 velocidades de la camioneta Ford F-150. El conjunto de soporte terminado requiere sólo operaciones simples de fresado y torneado para mantener las estrechas tolerancias en los orificios del rodamiento, los orificios del eje del pasador del piñón y las caras de empuje.

El Gran Premio en la categoría Automotriz-Motores fue para Phillips-Medisize, Menomonie, Wisconsin, por un asiento de válvula de combustible de cuatro ranuras hecho para Delphi. La pieza moldeada por inyección de metal (MIM) se coloca en el inyector de combustible de gas natural comprimido (GNC) Multec3.5 que satisface la necesidad del mercado de un inyector de combustible con puerto de baja presión y bajo costo. Actualmente se utiliza en varias aplicaciones automotrices y de motores pequeños, incluidas conversiones de GNC para camiones y automóviles, lo que ayuda a contribuir a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

El Gran Premio en la categoría Automotriz: Chasis lo ganó GKN Sinter Metals, Auburn Hills, Michigan, por una polea de salida de cobre y acero fabricada para Nidec Automotive Motor Americas. La pieza se integra en un mecanismo reclinable eléctrico en una aplicación para el asiento trasero de una minivan. La pieza ofrece mucha funcionalidad en el mecanismo de tamaño reducido: la ranura para retención del cable, la leva para el movimiento radial y topes en ambos extremos.

El gran premio en la categoría aeroespacial/militar lo ganó Dynacast Portland, Wilsonville, Oregon, por un canard MIM 17-4 PH fabricado para UTC Aerospace Systems y Raytheon Company. La pieza de acero inoxidable se utiliza en el Talon, un paquete adicional de guía y control que transforma un cohete no guiado Hydra-70 de 2,75 pulgadas en un arma guiada de precisión de bajo costo. Tres bulos en cada Talon actúan como superficies de control de vuelo principales. El fraude MIM se sometió a un estricto proceso de calificación.

El Gran Premio en la Categoría de Herramientas Manuales/Recreación fue para FMS Corporation, Minneapolis, Minnesota, por una rueda dentada de 30 dientes fabricada con acero templado sinterizado con un aditivo de mecanizado patentado, fabricado para Polaris Industries, Inc. La pieza va a un motocicleta donde es impulsado por el eje de salida de la transmisión y a su vez impulsa la rueda trasera a través de una polea dentada. Además del roscado, la pieza adquiere una forma completamente neta, lo que ofrece ahorros de costes respecto a la pieza mecanizada anteriormente.

El Gran Premio en la categoría Hardware/Electrodomésticos fue otorgado a Indo-MIM Pvt. Limitado. Ltd, India, para tres piezas MIM (anillo de tope superior, anillo de tope y manguito de tope) fabricadas para Grohe, Alemania. Las piezas van a la válvula de una unidad controladora de temperatura de ducha de baño. Fabricadas con acero inoxidable MIM-316L, las tres piezas complejas se fabrican cerca de la forma neta y se emplean endurecedores cerámicos especiales para mejorar la retención de la forma durante la sinterización.

El Gran Premio en la categoría Médica/Dental fue para ARC Group Worldwide, Longmont, Colorado, por un punzón de quilla quirúrgico MIM fabricado para Paragon Medical. La pieza funciona como una brocha para extraer hueso durante la cirugía de rodilla. Fabricada con acero inoxidable MIM 17-4 PH, la pieza se moldea y sinteriza para darle forma neta sin acuñación, mecanizado u otro procesamiento posterior adicional que altere su forma.

El gran premio en la categoría de motores/controles e hidráulica industriales lo ganó FMS Corporation, Minneapolis, Minnesota, por un accesorio de acero inoxidable. El accesorio proporciona un mecanismo de bloqueo para mover fácilmente un pasador de seguridad en una palanca hidráulica hacia arriba y apartarlo. Un innovador diseño de rampa actúa como una superficie de leva para mover el pasador de una posición a otra.

PREMIOS DE DISTINCIÓN

Stackpole International (Canadá) recibió un Premio de Distinción en la categoría Automotriz: Transmisión por un portaplanetario soldado sinterizado fabricado para ZF (Alemania). El conjunto, que consta de una placa guía y una araña, se integra en una nueva transmisión automotriz de 9 velocidades. La solución de diseño de PM para un transportador liviano cumplió con todos los requisitos de diseño y durabilidad del cliente.

Otro Premio de Distinción en la categoría Automotriz-Transmisión fue para Keystone Powdered Metal Co., St. Marys, Pensilvania, por una rueda dentada impulsora de bomba de aceite hecha de acero prealeado y fabricada para Linamar Corporation, Canadá. La pieza se utiliza en una nueva transmisión automática de 10 velocidades que se monta en la camioneta Ford F-150. La pieza pasó pruebas exhaustivas de durabilidad con especial énfasis en los requisitos de ruido, vibración y dureza, tan críticos en las transmisiones automáticas.

El Premio de Distinción final en la categoría Automotriz-Transmisión lo ganó Burgess-Norton Mfg. Co. Inc., Geneva, Illinois, por una placa de bolsillo de acero endurecido sinterizado fabricada para Means Industries Inc. La pieza es un componente importante de un Embrague controlable, un nuevo diseño para transmisiones multivelocidad.

El Premio de Distinción en la categoría Automotriz: Motores fue otorgado a NetShape Technologies, Floyds Knobs, Indiana, por una rueda dentada de leva dúplex de acero y cobre fabricada para Tsubaki Automotive, LLC de EE. UU. La pieza se destina al motor diésel Big Lion de 4,4 litros del vehículo insignia de Land Rover. La pieza, un diseño original de PM, ofrece un ahorro estimado del 30 % sobre el costo de mecanizarla a partir de piezas forjadas.

El Premio de Distinción en la categoría Automotriz: Chasis fue para Indo-MIM Pvt. Limitado. Ltd., India, por una placa superior de acero de baja aleación MIM-4605 y un tope de cuña de retención fabricado para su cliente Multimatic Dynamic Suspensions. Las piezas de acoplamiento van en los amortiguadores del auto deportivo Chevrolet Camaro. El diseño MIM proporcionó mayor repetibilidad y precisión, lo que proporcionó un ahorro de costos estimado del 25 %.

El Premio de Distinción en la Categoría Césped y Jardín/Fuera de Carretera fue otorgado a FMS Corporation, Minneapolis, Minnesota, por una horquilla de cambio pivotante de acero sinterizado fabricada para Team Industries. La pieza se integra en un mecanismo de cambio en la transmisión de un vehículo todoterreno. Los dos juegos de muñones son un requisito absoluto ya que permiten que la horquilla gire, que es su función misma.

ARC Group Worldwide, Longmont, Colorado, obtuvo un Premio de Distinción en la categoría Aeroespacial/Militar por un pestillo de acero de baja aleación MIM-4140 fabricado para Sig Sauer Inc. El pestillo interno acciona un subconjunto para la función telescópica del plegable. Stock en rifles MCX y MPX. La pieza fue diseñada para moldeo por inyección de metal, ya que no podía fabricarse de manera económica utilizando ningún otro método de fabricación.

Un premio de distinción en la categoría de herramientas manuales/recreación fue para Indo-MIM Pvt. Limitado. Ltd., India, para un conjunto de piezas moldeadas por inyección de metal (bloque de cañón, bloque de gas, cierre de cerrojo, barra de conversión de cargador 7.62 NATO, retenedor de eyector y enlace de extractor) que se integran en un rifle MDR fabricado por Deserttech. Las piezas diseñadas por MIM reemplazaron las que fueron mecanizadas y redujeron el costo en un 30%, mientras que el tiempo de fabricación se redujo a la mitad.

Un Premio de Distinción en la Categoría de Hardware/Electrodomésticos fue para ASCO Sintering Co., Commerce, California, por un perno de acero con infiltraciones de cobre utilizado en un sistema de cerradura de puerta comercial. La complejidad de la pieza, con sus 9 niveles, rivaliza con la que se ve más típicamente en piezas producidas mediante MIM. El perno se prensa y sinteriza hasta obtener su forma final sin operaciones secundarias. Se estima que se ahorrará un 60% sobre el coste de otros métodos de fabricación.

Un premio de distinción en la categoría de motores/controles e hidráulica industriales fue para Capstan, Wrentham, Massachusetts, por un pistón de embrague de cobre y acero. La pieza se utiliza en un sistema de toma de fuerza industrial, un desarrollo relativamente nuevo para los pistones PM. Es una pieza compactada de múltiples niveles que, combinada con múltiples pasos de procesamiento secundario, produce un componente PM sellado, mecanizado y de alta precisión, una alternativa económicamente atractiva a uno de fundición a presión mecanizado. Este componente es un excelente ejemplo de cómo las técnicas de mecanizado innovadoras, realizadas en piezas en bruto precisas y casi sinterizadas, pueden agregar un gran valor y abrir nuevos mercados para la industria de PM.

Los premios se entregaron aquí durante la Conferencia Internacional sobre Pulvimetalurgia y Materiales Particulados de 2017 (POWDERMET2017).

Federación de industrias de energía metálicawww.mpif.org