Мateriales sinterizados

MATERIALES SINTERIZADOS

Definición de la sinterizacion:

Sinterización es el tratamiento térmico de un polvo o compactado metálico o cerámico a una temperatura inferior a la de fusión de la mezcla, para incrementar la fuerza y la resistencia de la pieza creando enlaces fuertes entre las partículas.

Aplicaciones

 Fabricación de objetos, como cojinetes de émbolos.

 Fabricación de piezas metálicas porosas para utilizar como filtros.

 Fabricación de piezas con rugosidad de alta calibracion

Materiales Sinterizados

Estos materiales de sinterización en términos generales, consiste en un tratamiento térmico de un conglomerado de polvo, compactado metálico o cerámico sin llegar al punto de fusión, que moldeados por presión produce materiales de alta resistencia y dureza. Es necesario destacar nuevamente el hecho de que a diferencia de una fusión esta no llega al punto de fusión.

Unas de sus aplicaciones son las siguientes:

 Acero rápido para herramientas, sinterizado

 Barras de metales sinterizados

 Casquillos de metal sinterizado

 Herramientas de metales sinterizados para rectificar

 Productos de carburo cementado

 Productos de acero inoxidable sinterizado

 Filtros y elementos filtrantes de metales sinterizados

 Materiales de fricción de metal sinterizado

 Metales sinterizados para rodamientos

 Materiales de superficie dura sinterizados para equipo de perforación

 Productos de carburo cementado para la industria aeroespacial

 Piezas y componentes de metales sinterizados para cerrajería

 Piezas y componentes de metales sinterizados para la industria delautomóvil

SINTERIZADO SELECTIVO CON LÁSER (SLS)

Proceso inventado por Carl Deckard en 1986, en el cual se sinterizan polvos de forma selectiva para formar una pieza.

El método normalmente consiste en una técnica de prototipado rápido (RP). Esta sinterización aprovecha la interacción que crea el laser al polvo (20 a 60 mm), el laser otorga calor este para sinterizar las capas geométricas del polvo. La particularidad de este sinterizado viene dada por un láser de CO2 ofreciendo un mínimo de 200 W. Con precisión óptica por sus lentes del tipo F-theta. Donde con la finalidad de evitar los óxidos se mantiene una atmosfera controlada de N2,y una concentración de O2 no superior a 0,5%.

Como se observa en la figura consta de dos plataformas, una donde tenemos los polvos a sinterizar y la otra donde se realiza el proceso para la obtención de una pieza sinterizada. Esto comienza depositando el polvo en la plataforma donde obtendremos la pieza, donde el sinterizador vendrá dado por el láser en la maquina-herramienta, este láser estará encargado de dar calor a en la cámara sellada, ajustando una temperatura justo por debajo de la temperatura de fusión.

Un punto importante en la fabricación es el nivel de porosidad, esta puede ser controlada como también las propiedades que tendrá la pieza por medio de un infiltrado de otros materiales, como polímeros, ceras, metales y cerámicos.

La empresa que lidera el mercado es DTM corp. Con costos para sus maquinas de alrededor de 250.000 y 500.000 dólares americanos.

MATERIALES SINTERIZADOS DE IMPORTANCIA EN LA INDUSTRIA

Dentro sus mayores usos destacan principalmente las partes estructurales, que construidas mayoritariamente por hierro; con además aleaciones de cobre, latón, bronce y aluminio, o también fabricadas en titanio o Berilio. Otros importantes grupos en la industria son también: las aplicaciones para la obtención de refractarios de molibdeno, dado a las altas temperaturas de fusión

Veamos algunos ejemplos más particulares:

Cojinetes de fricción auto-lubricantes: Para los cojinetes se emplea cobre y estaño, de estos se compone el polvo sinterizado. La principal característica que presenta esta aplicación, es que puede absorben aceite de hasta un 30% de su propio volumen. Con la finalidad de un lubricado, por medio de canales capilares finos que absorben el aceite y los desprenden al girar el eje.

Metales Duros:

Compuestos de carburos duros de tungsteno, titanio, o tántalo.

Plaquitas de corte para herramientas: En las aleaciones, la mayoría de los metales presentan un limite de para una temperatura de entre 400 a 600 °C, temperaturas sobre este nivel empiezan a perder dureza y resistencia. A diferencia de los materiales sinterizados que poseen todavía una dureza considerable a temperaturas de entre 1200 a 1500 °C.

Cerámicas de corte:

Cermets: Son materiales resistentes a altas temperaturas, dado a los componentes cerámicos como óxido de aluminio o dióxido de silicio, así como también componentes metálicos como cobalto, cromo y hierro. Notemos que en una aleación no es posible alear un cerámico con un metal, sin embargo en una sinterización es posible y la llamamos Cermets (Ceramic metals). Acá es posible además tener plaquitas de corte, donde a diferencia de metales duros son mas baratas y se suministran muchas veces

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