Sinterización

SINTERIZACIÓN

Aleixo Rivera Sardiña

1. SINTERIZACIÓN. GENERALIDADES

Como apartado introductorio, se pasará a definir el sinterizado en una idea general. La sinterización es un tratamiento sólido de un polvo previamente compactado a una temperatura inferior a la fusión del constituyente principal en la cual sus partículas se unen por fenómenos de soldadura en estado sólido. En lafabricación de cerámicas, este tratamiento térmico transforma de un producto en polvo en otro compacto y coherente. La sinterización se utiliza de modo generalizado para producir formas cerámicas de alúmina, berilia, ferrita y titanatos. En el proceso, la difusión atómica en estado sólido tiene lugar entre las superficies de contacto de las partículas a fin de que resulten químicamente unidas.2. PROCESO. FASES

El proceso de sinterización se divide en una serie de etapas para su mejor comprensión. Son la obtención del polvo, la preparación del polvo, la compactación, la sinterización y el acabado de la pieza. Este proceso, una vez obtenidos los polvos metálicos se puede resumir en tres partes principales que son la obtención de los polvos, la obtención de la forma de la piezay la sinterización final.

3. OBTENCIÓN DE LOS POLVOS METÁLICOS

Todo el proceso de la industria de la metalurgia de polvos tiene su comienzo con los procesos por los cuales se fabrican los polvos metálicos. Hay gran variedad de procesos para producir polvos de metales. Se comentarán los tres procesos más utilizados en la industria a día de hoy.

Reducción en Estado SólidoEste proceso ha sido durante mucho tiempo el más utilizado para la producción de polvo de hierro. La materia prima seleccionada es aplastada, mezclada con carbón y pasada por un horno continuo donde reacciona. Este proceso deja una especie de esponja de hierro. Después se aplasta nuevamente, se separan los materiales no metálicos y se tamiza para producir el polvo. Debido a que no se hace ningúnrefino, la pureza del polvo depende de la pureza de la materia prima.

Electrólisis

Escogiendo las condiciones apropiadas como posición, fuerza del electrolito, corriente, densidad, temperatura, etc., muchos metales pueden convertirse en polvos metálicos. Este proceso puede requerir de otros procesos (secado, aleado, lavado, etc.) para lograr las propiedades deseadas. Dos de lasmayores cualidades de este proceso son la alta pureza y la alta densidad alcanzada en los polvos.

Atomización

En este proceso, el metal fundido es separado en pequeñas gotas que luego son congeladas rápidamente antes de que entren en contacto entre ellas o con una superficie sólida. El principal método para desintegrar la delgada corriente de metal fundido es el de someterla al impactode fuertes flujos de gas (se usan comúnmente aire, nitrógeno y argón) o de líquido (normalmente agua). Variando diferentes parámetros del proceso se puede controlar el tamaño de las partículas. Esta técnica es utilizada en hierro, cobre, aceros, bronce, aluminio, plomo y cinc mayoritariamente.

Además de estos tres procesos, hay varios que están obteniendo una creciente aceptación, debido asus aplicaciones. Son los Procesos de Electrodo Rotatorio y Trituración Mecánica (sobre los que no se entrará en profundidad). Los futuros procesos y el resultado final alcanzado después del sinterizado están altamente ligados con las características del polvo tales como: tamaño, forma, estructura y condición de la superficie. Una de las propiedades más importantes es la densidad aparente; estose debe a que la dureza alcanzada en el compactado depende directamente de ella. A su vez esta característica depende de la forma y de la porosidad promedio de las piezas.
Una vez se tiene el polvo empieza el proceso de fabricación de la pieza deseada.

4. OBTENCIÓN DE LA PIEZA

Este proceso está compuesto por básicamente tres etapas: la mezcla, el compactado y la sinterización....