Materiales Sinterizados

Introduciendo en el tema, 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.

Donde la obtención de los materiales dependerá del material a fabricar, sin embargo, en términos generales se pueden clasificar los siguientes procesos: Obtención de Polvo, Preparación de Polvo, Compactación, Sinterización, y Acabado de la Pieza.
El proceso parte con la obtención de polvos metálicos, donde la técnica mas común es la pulverización de metales líquidos mediante chorro de aire comprimido o un chorro de vapor de agua, como se muestra en la figura.

Continuando con un prensado, realizado por herramientas de presión de acción hidráulica, que trabajan con presiones de hasta 600 Mpa. Para pasar luego a un sinterizado, llevado generalmente por un horno de inducción, donde la temperatura de trabajo se ubica entre un 60-80% de la temperatura de fusión para una sustancia, mientras que para varias sustancias la temperatura podría superar a la sustancia con menor punto de fusión.

Aplicación de un prensado a el polvo

Luego de aplicar esta energía reflejada en temperatura, el material es vuelto a prensar y sometido a un sinterizado posterior (doble prensado). Para luego terminar en ocasiones en un calibrado, que consiste en conformar las piezas mediante una herramienta que no implica un arranque de viruta, obteniendo así tolerancias de 0,01 hasta 0,03 mm. Cabe destacar que este último procedimiento es sólo realizable para materiales de hierro y materiales no férreos sinterizados.

Sinterización acabada

En resumen de lo anterioir destacan algunas ventajas y desventajas que presenta el sinterizado, dentro de las primeras se encuentran:

- Los granos se pueden unir entre si mucho mas fácil que por fusión.
- No hay desperdicio de metal.
- Presión dimensional y buen acabado.
- Tiempo de fabricación corto y costos reducidos.
- Posibilidad de piezas: mediante porosidad controlada, mezcla de metales y no metales (cerámicos).

En cuanto a desventajas:

- Elevado costo en las matrices de compactación.
- Características mecánicas inferiores debido a la porosidad del metal.
- Limitaciones del diseño en cuanto a la uniformidad de la pieza.

En el siguiente video se observa la secuencia de procedimientos para la conformación de un material sinterizado.

Fuentes: Tecnología de los Metales (H.Appild, K.Feiler,A.Reinhard, P.Schmidt), Propiedades de los polvos y de los materiales sinterizados, La Construcción de Herramientas (R.Lehnert), Tecnología de los oficios metalúrgicos (A.Leyensetter)