POR:

Claudia Alvarado

INTRODUCCION

Los antecedentes históricos de la aplicación de la sinterización se encuentran en Egipto 3000 años AC, con piezas de hierro y en las civilizaciones precolombinas para la obtención de adornos de oro a partir de granos de oro y plata como lingote.

Incluso la célebre columna de Delhi de 6,5 toneladas fue fabricada, 300 años DC, a partir de polvos de hierro reducidos.

Sin embargo el moderno desarrollo de estas técnicas ha sido forzado por la necesidad de fabricar ciertas piezas que no eran posibles por procesos alternativos. Es el caso de la obtención de filamentos para lámparas incandescentes realizados por Coollige en los inicios del siglo XX a partir de polvos de wolframio, y también la fabricación de plaquitas de cortes para herramientas tipo lidia a partos de carburos metálicos sinterizados iniciada por Schroter en 1923.

PROCEDIMIENTOS DE FABRICACION

Obtención de polvo

Prensado

Sinterizacion

Calibrado

OBTENCIÓN DE POLVO

La fabricación de polvos se realiza por:

• Vía química

• Vía electrolítica

• Pulverización de metales:

• Mediante chorro de aire comprimido

• Mediante chorro de vapor de agua

La composición del polvo para prensar se rige por las propiedades que se piden a las piezas de acuerdo con la aplicación que hayan de tener

Obtención de polvos metálicos por medio

de pulverización

Prensado

• Los polvos se prensan en moldes de acero con la forma requerida, la presión varía entre 20 y 1400 Mpa. Los polvos plásticos no requieren de altas presiones, como los que son más duros. La mayoría de las prensas que fueron diseñadas para otros fines pueden ser utilizadas para la producción de piezas de polvo. Pueden utilizarse prensas hidráulicas sin embargo es más común que se usen las mecánicas debido a su alta capacidad de producción.

Sinterizacion• La temperatura de

sinterizacion en los polvos de una sola sustancia es de 60 a 80% de la temperatura de fusión de ese material y en el caso de polvos constituidos por varias substancias esa temperatura es ligeramente superior a la temperatura de fusión d ela sustancia de menor punto de fusión.

Bronces porosos 600° a 800°C

Hierro y Acero

sinterizado

1000° a 1300°C

Metales Duros 1400° a 1600°C

Metales de elevado

punto de fusión

como: Tungsteno,

Molibdeno,

Tantalio.

2000° a 2900°C

Las temperaturas de sinterizacion de algunos de los principales materiales son:

FABRICACION DE UN METAL

DURO

Calibrado

• El calibrado después del sinterizado solo puede realizarse en el caso de materiales de hierro y de materiales no férreos sinterizados, pero no en el caso de metales duros o de materiales duros o de materiales cerámicos.

Tratamiento Posterior

• Según sean la composición de los materiales sinterizados estos podrán ser tratados posteriormente para mejorar determinadas propiedades. Asi, por ejemplo, en el acero sinterizado podrá mejorarse la resistencia a la tracción mediante un enfriamientos brusco y en el hierro sinterizado podrá mejorarse la resistencia al desgaste y a la corrosión mediante revenido en vapor de agua recalentado a 200°C

Cambios micro estructurales que ocurren durante la cocción de un polvo compacto a) partícula después del prensado. B) Coalescencia de

partículas y formación de poros a medida que empieza la sinterizacion c) A medida que la sinterizacion ocurre, los poros cambian de tamaño y de

forma

NORMALIZACION DE LOS MATERIALES SINTERIZADOS

A. Materiales sinterizados

para filtros y para

cojines de

deslizamiento (Sint-

A, Sint-B)

Densidad: 4…7 Kg/dm3

Resistencia a la tracción:

1…32 Kp/mm2

-Resistentes a la oxidación, a

los ácidos y al calor.

-Pueden ser trabajados con y

sin arranque de viruta.

-Pueden ser soldados

A. Materiales sinterizados

para piezas de

precisión (Sint-C)

Densidad: 4,6…7 Kg/dm3

Resistencia a tracción:

8…35 Kp/mm2

-Resistentes al desgaste

-Buena conductividad térmica

-Soportan temperaturas de hasta

350°C

A. Materiales sinterizados

para piezas de

precisión, con grados

de relleno de alto a

muy alto (Sint-D, Sint-E)

Densidad: 7,8…Kg/dm3

Resistencia a la

tracción: 20…55 Kp/mm2

-Tienen una resistencia muy alta

-Gran alargamiento

-Muy resistentes al desgaste

Constitución de un símbolo para la designación de materiales sinterizados

Material Sinterizado

Material Sinterizado

Densidad volumen de poros

Densidad 6,8 g/cm3Volumen de poros 18%

Composición

Bronce sinterizado con 0,2…2,0% de grafito 9…11%Sn, resto Cu

Numeración Correlativa

1

VENTAJAS

• Se pueden unir entre sí mucho más fácilmente que por fusión materiales con puntos de fusión y densidades muy diferentes.

• Pueden obtenerse materiales que bien son porosos o bien son compactos.

• Las piezas de los materiales sinterizados pueden recibir su forma definitiva sin trabajo alguno de acabado por arranque de viruta, es decir, con elevado aprovechamiento de material, sin desperdicio alguno.

LIMITACIONES

• Los polvos son caros y difíciles de almacenar• El costo del equipo para la producción de los polvos es

alto• Algunos productos pueden fabricarse por otros

procedimientos más económicamente• Es difícil hacer productos con diseños complicados• Existen algunas dificultades térmicas en el proceso de

sinterizado, especialmente con los materiales de bajo punto de fusión.

• Algunos polvos de granos finos presentan riesgo de explosión, como aluminio, magnesio, zirconio y titanio.

Algunos productos fabricados por este procedimiento