Sinterització

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca
Peça de metall sinteritzat.

La sinterització és un procés de fabricació de peces sòlides emmotllades, consistent en compactar a alta pressió diverses pólvores metàl·liques i/o ceràmiques barrejades homogèniament i, una vegada compactades, realitzar un tractament tèrmic, a una temperatura inferior a la de fusió de la mescla, obtenint-se una peça consolidada i compacta.

Aquest procediment de fabricació proporciona una molt gran cohesió de les pólvores, tot creant enllaços forts entre les partícules, que acaben unint-se en un sol bloc amb la forma d'un motlle determinat.

La sinterització es fa servir de manera generalitzada per produir formes ceràmiques de beril·li, alúmina, ferrita, titanats i circanats. En la sinterització, les partícules, mitjançant coalescència per difusió, continuen en estat sòlid tot i l'alta temperatura, perquè aquesta temperatura roman per sota del punt de fusió del compost al qual es vol donar forma. En el procés, la difusió atòmica té lloc entre les superfícies de contacte de les partícules perquè resultin unides químicament, formant un sol bloc.

Sis dels avantatges de la sinterització són:[1][2]

  • Aconseguir peces amb característiques de materials metàl·lics i/o ceràmics, impossibles d'aconseguir mitjançant mètodes tradicionals (força de les característiques obtingudes a partir de la sinterització no es poden obtenir mitjançant el procediment de la fosa).
  • Assolir formes complexes, impossibles d'obtenir mitjançant mètodes basats en l'arrencament de ferritja.
  • Obtenir peces lliures de tensions i de fibres.
  • Les peces obtingudes mitjançant el sinteritzat són poroses, aquests porus permeten un eventual recobriment superficial molt resistent al despreniment, donat que el material de recobriment queda fermament fixat gràcies als porus. Una altra característica molt preuada dels porus és la possibilitat de ser omplerts amb altres elements, com ara lubrificants, aconseguint-se així peces autolubrificades.
  • Reducció de pes. Les peces sinteritzades pesen habitualment entre un 5% i un 25% menys que el mateix component massís, com a conseqüència de l’existència de micro-porositat interna del material.
  • Producció de peces sense material sobrant (no hi ha ferritja, ni altres despulles) per la qual cosa, algunes persones, classifiquen la sinterització amb el qualificatiu de procés de fabricació "verd"

Fases de la sinterització [3][4][modifica]

Per a la fabricació d'una peça mitjançant sinterització se segueixen les següents etapes:

  • Obtenció de la pols.
  • Preparació de la pols: barreja de la matèria primera, les partícules metàl·liques, amb additius.
  • Compactació: si es fa en calent, s'aconsegueix un augment de la densitat de 0,1 o 0,2 g/cm3 respecte a l'obtinguda amb la mateixa pressió en fred; com més gran sigui la pressió de compactació, més gran serà la densitat del material.
  • Tractament tèrmic: es realitza en un forn a altes temperatures (sempre per sota del punt de fusió) i en atmosfera protectora; les fases de la sinterització són: preescalfament, sinterització i refredament.
  • Acabat de la sinterització.

Operacions complementàries [5][modifica]

  • Calibratge: consisteix en un premsat de les peces sinteritzades, amb la finalitat de millorar-ne les toleràncies dimensionals.
  • Mecanització: és necessari per obtenir trepants transversals, elements roscats, etc.
  • Tractaments tèrmics: a les peces sinteritzades se'ls poden aplicar diversos tractaments tèrmics (cimentació, carbonitruració, tremp, etc.).
  • Muntatge: amb sistemes com la soldadura, el "sinter-brazing", el reblada i l'adhesiu.
  • Impregnació: consisteix a introduir oli o un polímer en els porus d'una peça sinteritzada; també es fa servir coure.
  • Tractaments superficials: permeten millorar les propietats de la superfície de la peça (resistència a la corrosió, aspecte, propietats mecàniques); poden ser: zincatge, cromatge, niquelatge químic, courejat, fosfatació i anodització.

Vegeu també[modifica]

Bibliografia[modifica]

  • J. VIVANCOS CALVET, C. SIERRA ALCOLEA, R. FERRÉ MASIP, J. R. GOMÀ, AYATS, I. BUJ CORRAL, R. Ma. RODRÍGUEZ SENDRA, L. COSTA HERRERO. Tecnologías de Fabricación. Teoría y problemas. CPDA -ETSEIB- UPC, 2004
  • RAFAEL CASTELLANOS, LLUÍS M. JIMÉNEZ DE CISNEROS, LLUÍS MARQUET, JAUME MARTÍ, JAUME OLIVÉ Diccionari del Taller Mecànic. Col·lecció cultura, Tècnica i Societat, Associació i Col·legi d'Enginyers Industrials de Catalunya. La Llar del Llibre 1990

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Sinterització Modifica l'enllaç a Wikidata

Referències[modifica]

  1. «Avantatges del sinteritzat | Ames» (en es-ca). [Consulta: 8 juny 2017].
  2. «Why Powder Metallurgy?» (en anglès). [Consulta: 11 juny 2017].
  3. «Procés de fabricació bàsic | Ames» (en es-ca). [Consulta: 8 juny 2017].
  4. «Conventional Powder Metallurgy Process» (en anglès).
  5. «Operacions de fabricació complementàries | Ames» (en es-ca). [Consulta: 8 juny 2017].