El sinterizado es un proceso de formación de polvo metálico con una amplia gama de aplicaciones, como componentes de automoción, electrodomésticos, herramientas de corte, herramientas eléctricas y equipos dentales. El proceso puede producir componentes de gran tamaño de forma barata, tiene un menor impacto medioambiental que otras tecnologías existentes, requiere menos energía para el proceso de conversión y garantiza un alto nivel de utilización de los recursos.
La sinterización tiene la ventaja de reducir considerablemente los costes de producción, ya que en muchos casos es posible fabricar piezas con las tolerancias finales necesarias para el uso directo del cliente. El proceso se caracteriza por la eliminación de materias primas no utilizadas, el control preciso de la composición química requerida, la eliminación o reducción de los pasos de mecanizado, el tratamiento superficial de alta calidad, la fácil automatización del proceso de producción, la alta pureza del producto y las características de resistencia precisas requeridas para cada proyecto.
La sinterización suele utilizarse para fabricar cerámica, pero también puede utilizarse para dar forma a objetos de metal, vidrio y plástico, compuestos y aleaciones. Si la materia prima es un polvo, se puede sinterizar. Obviamente, estos procesos varían considerablemente en función de la composición molecular y el punto de fusión del polvo o del grano y del uso final del producto sinterizado. Por ejemplo, los polvos de plástico no pueden sinterizarse en productos metálicos, pero varios polvos pueden sinterizarse en productos compuestos, como las mezclas de cerámica y metal.
A continuación te diremos el proceso de sinterizado.
Materia prima
La materia prima de las piezas sinterizadas es siempre el polvo metálico. De la composición química del polvo dependen las propiedades del material resultante.
Los polvos metálicos pueden ser metales puros (hierro, cobre) o aleaciones (bronce, latón, acero, etc.). Los polvos pueden tener diferentes estructuras (esponjosa, irregular, esférica, laminar) y, por tanto, diferentes propiedades de mezcla.
En función de la composición química del producto final, el polvo básico se mezcla con diversos elementos de aleación.
Mezcla
El polvo básico se mezcla con diversos elementos de aleación (por ejemplo, grafito, níquel, cobre), lubricantes sólidos orgánicos (para la fundición) y, a veces, aditivos específicos, en función de la composición química del material final. El resultado es un polvo mezclado con aditivos distribuidos uniformemente. La composición química del material se garantiza mediante una dosificación y un control estrictos, lo que es importante para conseguir las propiedades mecánicas, físicas o químicas del material.
El polvo mezclado se comprime en un molde para formar la lámina base del producto final.
Compactación
El polvo mezclado se introduce en la herramienta por gravedad y se aplica una única presión axial de 200 a 1500 MPa en función de la densidad final que se desee alcanzar. La pieza compactada se expulsa de la herramienta y el resultado es una pieza «verde» con cierta integridad mecánica que puede ser manipulada.
El proceso de moldeo se controla estadísticamente mediante el SPC, que verifica el rendimiento de las piezas.
La sinterización es un ciclo térmico en el que una pieza moldeada se calienta durante un periodo de tiempo hasta alcanzar un punto de fusión inferior al del material base.
Sinterización
La sinterización es un ciclo térmico en el que una pieza de fundición se calienta durante un periodo de tiempo hasta alcanzar un punto de fusión inferior al del material base. La alta temperatura hace que el polvo se suelde y que los elementos de aleación se difundan en la fase sólida.
La sinterización tiene lugar en un horno continuo, a velocidad controlada y en una atmósfera de composición química controlada. Dependiendo del material y de las propiedades que se quieran conseguir, la temperatura habitual es de 750 °C a 1300 °C.
Estas medidas básicas pueden producir piezas metálicas con una microporosidad consistente, una alta precisión dimensional y una funcionalidad completa, siempre que las propiedades obtenidas se ajusten a las especificaciones de la pieza.
