Sin dudas hay miles de aplicciones, pero se podrían facilmente agregar algunas otras a las ya mencionadas.
-Aleaciones sinterizadas para imanes -Carburo de niobio sinterizado -Carburo de rutenio sinterizado -Titanio y aleaciones de titanio sinterizados -Carburo de titanio sinterizado -Carburo de tungsteno sinterizado -Wolframio (tungsteno) sinterizado -Acero rápido para herramientas, sinterizado -Productos de polvos metálicos sinterizados activados -Productos de polvos metálicos sinterizados con hidrógeno -Productos de polvos metálicos sinterizados en vacío -Chapas y bandas de metales sinterizados -Alambre de metales sinterizados -Barras de metales sinterizados -Imanes sinterizados -Imanes permanentes sinterizados -Casquillos de metal sinterizado -Herramientas de metales sinterizados para rectificar -Empaquetaduras de metales sinterizados -Tela de aleación de metales sinterizados -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 -Inserciones de corte de metal duro sinterizado reversibles (indexables) -Componentes de precisión de metales sinterizados -Metales sinterizados para la industria nuclear -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 del automóvil -Piezas de metal sinterizado según especificación del cliente
La idea no es entrar a explicar uno por uno, ya que el tema es muy extenso. Pero si se pueden descatar frente a los más usados anteriormente.
Donde algunas empresas ligadas a la producción son:
Fuente: Datos sacados de la base de datos de http://www.kompass.com
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 estepara 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%.
Imagen tomada de Rapid Prototyping. Federico J. Canevale
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.
Un ejemplo de una Máquina de Sinterizado por Láser, es:
-El volumen de la fabricación compuso de un cilindro 250 milímetros de diámetro y una altura de 300 milímetros
-Los materiales estándar usados son los polvos metálicos y de cerámica que se pueden encontrar en el mercado de la metalurgia de polvo
Metal: Acero inoxidable, acero de herramienta, níquel, etc....
De cerámica: Alúmina, mullita, Zirconia, etc....
-La tecnología de las fuentes de laser integradas en el equipo es de la última generación del laser de la fibra. Hay dos tarifas de la energía, 50 o 100w, propuestos dependiendo de las especificaciones del cliente.
-Sistema que acoda adaptable: CONTROL DE PHENIX
-Programa informático del diseño automatizado: PROCESO DE PHENIX
Características comunes de piezas metálicas:
-Exactitud de las piezas producidas: +/- 50µm por 120 milímetros
-Nivel de detalle: 150µm
-Post-processing: pulido
-Características mecánicas muy cerca a una parte trabajada a máquina
Características comunes de piezas de cerámica:
-Exactitud de las piezas producidas: +/- µm 50 por 120 milímetros
-Nivel de detalle: µm 300
-Post-processing: poste-sinterización en el horno
-Características mecánicas obtenidas durante la poste-sinterización
En cuanto al sistema de control de Fhenix, permite configuraciones de acuerdo a los tonos de polvo. Utiliza además una aplicación que gestiona diferentes modulos de personalización. En cuanto a las tareas que realiza cada componente:
Fabricación
- Selecciona la secuencia de capas que se pre-programados en el modo estándar
- Crea las secuencias de capas en modo avanzado
- Ejecuta y supervisa el ciclo de fabricación
Cámara
- Programación y / o en la selección de seguir ejecutando el ciclo de calentamiento
- Programación y / o en la selección de seguir ejecutando el ciclo de gas
Láser
- Láser disparando comando
- Manual de posicionamiento de la viga
- Supervisión
Escáner
- Transmitir pilotaje
- Visualización de la fabricación avanzada etapas
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 y wolframio, dado a las altas temperaturas de fusión de estos y las aplicaciones en la obtención de Cermets, que consisten en materiales compuestos de una fase metálica y una cerámica, como los basados en carbonitruro de titanio.
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.
Cojinetes de bronce sinterizado
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. (ver gráfica).
Gráfica: dependencia de la temperatura en la dureza, para diferentes materiales por arranque de viruta.
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). Aca es posible además tener plaquitas de corte, donde a diferencia de metales duros son mas baratas y se suministran muchas veces como plaquitas reversibles, que no se afilan. Otra ventaja es que la velocidad de corte puede ser incluso dos veces superior a la velocidad de corte con metales duros.
Plaquita de corte reversible.
Fuentes: Tecnología de los Metales (H.Appild, K.Feiler,A.Reinhard, P.Schmidt), Propiedades de los polvos y de los materiales sinterizados
