Materiales Sinterizados

SINTERIZACIÓN


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 la fabricación de cerámicas, estetratamiento 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 procesode 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 pieza y 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 Sólido
Este proceso ha sido durante mucho tiempo el más utilizadopara 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 ningún refino, la pureza del polvo depende de la pureza de lamateria 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 las mayores cualidades de este proceso son la alta pureza y la alta densidadalcanzada 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 impacto de fuertes flujos de gas (se usan comúnmente aire, nitrógeno y argón) o delíquido (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 a sus 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; esto se debe a que la dureza alcanzada en el compactado depende directamente de ella. A suvez 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. Cada una de estas etapas contribuye en las características finales de la pieza.
a) La Mezcla
En...