Las técnicas alternativas de prensado y sinterización de compuestos metálicos, cerámicos y metales refractarios intermetálicos incluyen la sinterización sin presión, la sinterización por prensado isostático en caliente, la sinterización por prensado en caliente, la sinterización por presión de gas y varios métodos especializados. Cada técnica ofrece ventajas únicas y se elige en función de las propiedades del material, los resultados deseados y las aplicaciones específicas.
Sinterización sin presión consiste en sinterizar sin aplicar presión, lo que ayuda a evitar variaciones de densidad en el producto final. Esta técnica es adecuada para compactos de polvo cerámico creados mediante métodos como el prensado isostático en frío, el moldeo por inyección o el colado por deslizamiento. Las técnicas de calentamiento para la sinterización sin presión incluyen el calentamiento a velocidad constante (CRH), la sinterización a velocidad controlada (RCS) y la sinterización en dos pasos (TSS), cada una de las cuales afecta de forma diferente a la microestructura cerámica y al tamaño de grano.
Sinterización convencional es el método más sencillo y consiste en calentar el polvo compacto preparado a la temperatura adecuada sin presión externa. Esta técnica requiere una atmósfera controlada para garantizar la seguridad y unos resultados óptimos, y puede realizarse utilizando hornos de caja u hornos tubulares.
Sinterización a alta temperatura es similar a la sinterización convencional, pero se realiza a temperaturas elevadas. Este método reduce la oxidación de la superficie, mejorando la unión metal-metal, mejorando las propiedades mecánicas, reduciendo la porosidad y reforzando el metal. Sin embargo, las piezas sinterizadas a altas temperaturas tienden a encogerse más de lo esperado.
Sinterización por prensado isostático en caliente (HIP),Sinterización por prensado en calienteySinterización por presión de gas son formas de sinterización a presión que aplican presión durante el proceso de sinterización, mejorando la densificación y las propiedades mecánicas de los materiales. El HIP utiliza altas temperaturas y presión isostática para lograr una compactación uniforme, mientras que el prensado en caliente aplica presión uniaxial, y el sinterizado por presión de gas utiliza presión de gas para evitar la vaporización de los componentes volátiles.
Métodos de sinterización especializados incluyensinterización por microondasque utiliza energía de microondas para calentar y sinterizar el material, y elsinterización asistida por presiónque combina presión y calor para aumentar la densificación.Sinterización selectiva por láser (SLS) ySinterización por haz de electrones (EBS) son técnicas de fabricación aditiva que utilizan haces de energía para sinterizar materiales en polvo capa por capa, creando objetos tridimensionales complejos.
Sinterización por plasma de chispa (SPS) utiliza presión y un campo eléctrico para aumentar la densidad de los compactos de polvo cerámico y metálico, lo que permite temperaturas de sinterización más bajas y tiempos de procesamiento más cortos. A pesar de su nombre, no utiliza plasma, lo que da lugar a nombres alternativos como Técnica de Sinterización Asistida por Campo (FAST), Sinterización Asistida por Campo Eléctrico (EFAS) y Sinterización por Corriente Directa (DCS).
Sinterización eléctrica es una tecnología de sinterización asistida por corriente eléctrica que se utiliza para producir compuestos de matriz metálica de diamante. Este método, derivado de la sinterización por descarga de condensadores, se caracteriza por un tiempo de sinterización bajo y se está investigando su uso con diversos metales.
Cada una de estas técnicas se adapta a las propiedades y aplicaciones específicas de los materiales, ofreciendo diversas ventajas en términos de densificación, propiedades mecánicas y tiempos de procesamiento.
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