Las piezas metálicas sinterizadas se fabrican mediante un proceso que implica tres operaciones principales: mezcla del polvo, compactación y sinterización.
La materia prima es un polvo metálico, que puede ser un metal puro o una aleación, y se elige en función de las características deseadas del componente final.
El objetivo del proceso es crear una pieza fuerte e integral a partir del metal en polvo.
4 pasos clave para fabricar piezas de metal sinterizado
Mezcla del polvo
El primer paso en la fabricación de piezas metálicas sinterizadas es la mezcla del polvo metálico.
Este polvo puede estar compuesto de metales puros como el hierro o el cobre, o de aleaciones como el bronce, el latón o el acero.
La elección del tipo de polvo (por ejemplo, esponjoso, irregular, esférico, laminar) depende de las propiedades específicas requeridas para el componente.
El polvo base se mezcla a menudo con otros elementos de aleación para mejorar sus propiedades o conseguir una composición química específica.
Compactación
Una vez mezclado el polvo, se compacta con herramientas para darle la forma deseada.
Para ello se suele utilizar una matriz y una prensa, que aplican una alta presión al polvo, lo que hace que forme una estructura sólida pero débil y porosa.
El proceso de compactación es crucial para mantener la precisión dimensional de la pieza y suele ir seguido de un mecanizado adicional para lograr tolerancias más estrictas.
Sinterización
A continuación, la pieza compactada se calienta en un proceso denominado sinterización.
Este calentamiento se realiza a una temperatura inferior al punto de fusión del principal constituyente del polvo, lo que permite que las partículas se unan sin fundirse.
El proceso de sinterización consta de varias etapas:
- Calentamiento para formar estructuras cristalinas martensíticas: Los metales se calientan a una temperatura específica para iniciar la formación de estructuras fuertes y cristalinas.
- Compactación con soldaduras en frío: A veces, las soldaduras en frío que se producen durante la compactación de los polvos aportan resistencia adicional.
- Adición de otros elementos: Dependiendo de la aplicación, pueden añadirse elementos como polvo de cobre o carburos cementados para mejorar las propiedades de los materiales compactados. Esto puede implicar procesos de sinterización en fase líquida transitorios o permanentes.
- Introducción de aditivos líquidos y aglutinantes: Por último, puede introducirse un aditivo líquido y aglutinante para rellenar los poros restantes del metal, mejorando su integridad y resistencia.
El proceso de sinterización transforma la pieza compactada y porosa en un componente fuerte e integral.
Este método es rentable y muy repetible, por lo que resulta adecuado para producir piezas complejas con forma de red y excelentes propiedades mecánicas.
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