Procés de fabricació bàsic

Els dos elements bàsics necessaris per fabricar un component sinteritzat son: una pols metàl·lica, i un utillatge. Partint d’ells, el procés bàsic a seguir per conformar una peça sinterizada engloba tres operacions: la barreja de pols, la compactació, i la sinterització.

Procés de fabricació bàsic de una peça sinteritzada

La matèria primera d’un component sinteritzat és sempre una pols metàl·lica

MATÈRIA PRIMERA

La matèria primera d’un component sinteritzat és sempre una pols metàl·lica. Les característiques del material a aconseguir determinen la composició química de la pols.

Les pols metàl·liques poden ser pols de metall pur (ferro, coure), o bé pols aliats (bronze, llautó, acer, etc). Existeixen pols de diversa natura (esponja, irregular, esfèrica, laminar), que cofereixen diferentes propietats al component.

La pols base es barreja amb diferents elements aliants

BARREJA

La pols base es barreja amb diferents elements aliants, en funció de la composició química del material final (com grafit, níquel, coure,…), amb un lubricant sòlid orgànic (necessari per poder compactar) i, en ocasions, amb additius especials. El resultat és una barreja de pols amb una distribució homogènia dels additius. La composició química del material s’assegura mitjançant un estricte procés de dosificació i control, i és de vital importància per obtenir les característiques mecàniques, físiques o químiques del material.

La barreja de pols es compacta en l’interior d’un utillatge que té la forma del negatiu de la peça final.

UTILLATGE

La barreja de pols es compacta en l’interior d’un utillatge que té la forma del negatiu de la peça final. L’utillatge és un element de molt elevada precisió, i d’alta durabilitat. L’utillatge es munta dins la premsa i es manté mitjançant tècniques SMED.

. La peça compactada s’expulsa de l’utillatge, i el resultat és una peça “en verd”, que té una certa consistència mecànica i que pot ser manipulada

COMPACTACIÓ

La barreja de pols es carrega a la cavitat de l’utillatge per gravetat, i s’aplica sobre ella una pressió uniaxial de 200 a 1500 MPa en funció de la densitat final a aconseguir. La peça compactada s’expulsa de l’utillatge, i el resultat és una peça “en verd”, que té una certa consistència mecànica i que pot ser manipulada.
El procés de compactació és assegurat estadísticament mitjançant controls SPC de diferents característiques de la peça.

La sinterització és un cicle tèrmic que consisteix en escalfar la peça compactada durant un temps determinat a una temperatura inferior al punt de fusió del metall base

SINTERITZACIÓ

La sinterització és un cicle tèrmic que consisteix en escalfar la peça compactada durant un temps determinat a una temperatura inferior al punt de fusió del metall base. L’elevada temperatura provoca la soldadura de les partícules entre sí, i la difusió d’elements aliants, mitjançant un mecanisme de difusió en estat sòlid.
La sinterització es realitza en forns continus, a velocitat controlada, i en atmosfera amb composició química controlada. Normalment s’opera a temperatures entre 750 i 1300ºC en funció del material i de les característiques a aconseguir.

El resultat d’aquestes operacions bàsiques és una peça metàl·lica amb una certa microporositat, d’elevada precisió dimensional, i perfectament funcional si les característiques obtingudes s’adeqüen a les especificacions del component.

AMES pot recomanar el material més adequat i el disseny per satisfer les seves necessitats

Guía de diseño para piezas de sinterizado recomendada por AMES
Formes recomanades
Las ventajas del sinterizado; formas complejas, elevada precisión dimensional, fiablidad y pepetitibiliad en grandes series, autolubricación, etc
Avantatges del sinteritzat
Tolerancias dimensionales típicas conseguibles en una pieza sinterizada
Precisió dimensional