Las máquinas de sinterización se utilizan para comprimir y fusionar polvos y aglutinantes para formar piezas integrales y complejas.
Este proceso consta de dos etapas principales: la formación de un componente débil y sobredimensionado mediante compactación, seguida de una etapa de cocción que expulsa el aglutinante y fusiona las partículas en una pieza de plena resistencia.
4 etapas clave de la sinterización: De la compactación a las piezas totalmente resistentes
Etapa 1: Compactación y formación de componentes sobredimensionados
En la primera etapa, los polvos metálicos y los aglutinantes se comprimen para crear la forma deseada.
Este proceso de compactación da como resultado una pieza "verde" sobredimensionada y con propiedades mecánicas débiles.
La compactación se consigue normalmente utilizando una prensa uniaxial o un medio mecánico similar, que aplica presión a la mezcla de polvos para formar una masa coherente.
Etapa 2: Sinterización y formación de la pieza de plena resistencia
La segunda etapa consiste en calentar la pieza compactada en un horno de sinterización.
El horno tiene distintas zonas:
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Zona de precalentamiento: Aquí, los lubricantes o aglutinantes se funden, vaporizan o exudan a la superficie, lo que es crucial para evitar defectos como la formación de ampollas durante la fase de sinterización posterior.
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Zona de sinterización: La pieza se calienta a una temperatura inferior al punto de fusión de los componentes metálicos. Este calentamiento facilita un proceso de difusión en el que los granos de polvo crecen juntos y se unen, mejorando significativamente las propiedades mecánicas de la pieza. Durante este proceso se produce una pequeña contracción, que se tiene en cuenta durante la compactación inicial para garantizar que las dimensiones finales sean correctas.
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Control del enfriamiento: La velocidad a la que se enfría la pieza puede ajustarse para influir en las propiedades finales de la pieza.
Procesos y controles adicionales
Pueden emplearse varias técnicas de sinterización en función de los materiales y las propiedades deseadas, como la sinterización de polvo suelto, la sinterización en fase líquida y la sinterización a presión.
La infiltración consiste en rellenar los poros del producto sinterizado con un metal o aleación de punto de fusión más bajo para mejorar las propiedades de la pieza.
La desparafinación consiste en calentar el producto para eliminar aditivos orgánicos como aglutinantes o lubricantes.
SPS (Spark Plasma Sintering) es un método de sinterización más avanzado que utiliza la descarga de impulsos de CC para generar plasma de chispa, que ayuda en el proceso de sinterización. Permite un control preciso de la temperatura y la presión, mejorando la eficacia y la calidad de la sinterización.
En general, la máquina de sinterización es un sistema complejo que integra la compactación mecánica con el procesamiento térmico para transformar los materiales en polvo en piezas fuertes y complejas con propiedades controladas.
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