Polvo sinterizado

La sinterización de polvo implica elevar la temperatura del compacto verde (parte de polvo prensado) a un cierto nivel y mantenerlo a esa temperatura durante un período de tiempo determinado.La temperatura de sinterización suele estar entre el 70% y el 90% del punto de fusión del polvo metálico.Esto hará que se produzcan mecanismos de unión entre las partículas de polvo presionadas entre sí en el compacto.La unión dentro del compacto verde es débil y esta pieza prensada no sinterizada generalmente tiene suficiente integridad estructural para ser manipulada.La unión que se produce durante la sinterización fortalece enormemente la pieza.

Durante la sinterización, las estructuras de las partículas individuales desaparecen y el material se forma como una masa.La sinterización convencional no eliminará toda la porosidad de la pieza, sin embargo, la reducirá aún más.Además de reducir el volumen, la sinterización también puede aislar áreas de la porosidad abierta interconectada en el compacto verde.Estas áreas aisladas se convierten en porosidades cerradas, ya que están aisladas del ambiente exterior.La sinterización se caracteriza por la quema de los aditivos contenidos en el polvo, que eran necesarios en las etapas anteriores del procesamiento.La eliminación de componentes que ya no son necesarios, como lubricantes, aglutinantes y defloculados, es esencial para mantener la pureza del material del producto final.Además de aumentar la resistencia y densidad del material de la pieza, la sinterización también aumenta la ductilidad, la conductividad térmica y la conductividad eléctrica.La contracción se producirá durante la sinterización, pero se calculará cuando se controlen los factores del proceso de fabricación.

Los mecanismos que provocan la unión durante la sinterización son variados y complejos.Se considera que el principal mecanismo por el cual se produce la unión es la difusión; los mecanismos variarán según los factores del proceso de fabricación y las características del polvo.Algunos otros mecanismos que pueden ocurrir junto con la difusión son el flujo plástico, la recristalización, el crecimiento de granos, el transporte de material en fase líquida y el transporte de material en fase vapor.Las características físicas de diferentes tipos de vínculos pueden ser diferentes.A continuación se ilustra el enlace de partículas mediante dos mecanismos diferentes.El enlace de difusión reduce la distancia entre las partículas, reduciendo el espacio.La fase de transporte de material agrega material, manteniendo las partículas a la misma distancia entre sí.

Los mecanismos de unión durante la sinterización son complicados y diferentes; sin embargo, se considera que la principal fuerza impulsora que activa esta unión de partículas es una reducción de energía debido a una superficie reducida.Los polvos con una mayor superficie tendrán una mayor fuerza impulsora hacia la unión y una reducción de esta energía potencial.

Durante la sinterización también se produce la aleación de diferentes polvos metálicos.La temperatura de sinterización siempre debe ser inferior a la temperatura de fusión de al menos uno de los componentes del polvo.En algunos casos, la temperatura de sinterización está por encima del punto de fusión de uno de los materiales pero por debajo del punto de fusión del otro.Esto se llama sinterización en fase líquida.La sinterización en fase líquida puede eliminar la porosidad y producir piezas con excelentes propiedades materiales.