Procesos de sinterizado y deformado

“Deformación y Sinterizado”

Índice

Introducción………………………………………………………...1

“Sinterizado definición” ………………………………………...2

Clasificación del sinterizado…………………………………….….3

Ejemplos del sinterizado………………………………………..4 y 5

Características del sinterizado………………………………………6

Funcionamiento del sinterizado……………………………………..7

Condiciones de uso del sinterizado…………………………………8

“Deformacion definición”..………………………………………..9

Clasificación de la deformación……………………………….9 y 10

Imágenes de deformaciones……………………………………….11

Características de la deformación………………………………….12

Funcionamiento de la deformación………………………………..13

Ejemplos de deformación………………………………………….14

Condiciones de uso de la deformación…………………………….15

Conclusión…………………………………………………………16

Bibliografías……………………………………………………….17

Introducción

En el presente trabajo de investigación y análisis se desarrollaran dos temas fundamentales en el ámbito de la manufactura y de los materiales, con el fin de brindar los fundamentos de los procesos de manufactura enfocados a la deformación y sinterizacion, generando en ellos la capacidad para seleccionar y aplicar procesos de este tipo con el fin de obtener productos de calidad.

En los procesos de deformación y sinterizacion estos procesos generan cambios principalmente en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos externos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo o también al aplicársele algún otro proceso para que el material pueda llegar a finalizar o acercarse al producto final deseado.

El estudio de estos procesos de manufactura está enfocado a que se puedan adquirir los conocimientos necesarios para obtener, realizar y lograr un producto de calidad que se pueda realizar por medio de estos, ya que no todos los productos ni los materiales necesitan los mismos procesos para que estos puedan adquirir las formas y propiedades necesarias o requeridas para obtener un producto específico que se utilice para cualquier fin y este pueda resultar y utilizarse de la mayor manera eficientemente.

A continuación se dará a conocer y explicaran los siguientes procesos, desde sus definiciones hasta sus usos, ejemplos y propiedades que estos conllevan.

Sinterizado

Es el proceso por medio del cual con el aumento de la temperatura, las partículas de los cuerpos sólidos se unen por fuerzas atómicas. Con la aplicación de calor, las partículas se prensan hasta su más mínimo contacto y la efectividad de las reacciones a la tensión superficial se incrementa. Durante el proceso la plasticidad de los granos se incrementa y se produce un mejor entrelazamiento mecánico por la formación de un lecho fluido. Cualquier gas presente que interfiera con la unión es expulsado. Las temperaturas para el sinterizado son menores a la temperatura de fusión del polvo principal en la mezcla utilizada.

Existe una amplia gama de temperaturas de sinterizado, sin embargo las siguientes han demostrado ser satisfactorias. El tiempo de sinterizado varía entre los 20 y 40 minutos.

La sinterización es un ciclo térmico consistente en calentar la pieza compactada durante un tiempo determinado a una temperatura inferior al punto de fusión del metal base. La elevada temperatura provoca la soldadura de las partículas de polvo entre sí, y la difusión de los elementos aleantes, mediante un mecanismo de difusión en estado sólido.
La sinterización se realiza en hornos continuos, a velocidad controlada, y en atmósfera con composición química controlada. Normalmente se opera a temperaturas entre 750 y 1300ºC en función del material y de las características a conseguir.

El resultado de estas operaciones básicas es una pieza metálica con una cierta microporosidad, de elevada precisión dimensional, y perfectamente funcional si las características obtenidas se adecúan a las especificaciones del componente.

VENTAJAS: La producción de carburos sinterizados, cojinetes porosos y bimetálicos de capas moldeadas, sólo se puede producir por medio de este proceso. Porosidad controlada Tolerancias reducidas y acabado superficial de alta calidad Por la calidad y pureza de los polvos producidos, se pueden obtener también piezas de alta pureza. No hay pérdidas de material No se requieren operarios con alta capacitación

LIMITACIONES: Los polvos son caros y difíciles de almacenar. El costo del equipo para la producción de los polvos es alto. Algunos productos pueden fabricarse por otros procedimientos más económicamente. Es difícil hacer productos con diseños complicados. Existen algunas dificultades térmicas en el proceso de sinterizado, especialmente con los

materiales de bajo punto de fusión. 6. Algunos polvos de granos finos presentan riesgo de explosión, como aluminio, magnesio, zirconio y titanio. Hierro 1095 °C Acero inoxidable 1180 °C Cobre 870 °C Carburo de tungsteno 1480 °C 132 7. Es difícil fabricar productos uniformes de alta densidad.

Clasificación de Sinterizado

• Prensado isostático en frío (CIP)
• Prensado isostático en caliente (HIP)
• Prensado en caliente
• Sinterizado selectivo por láser (SLS)
• Sinterizado por chispa
• Sinterizado sin presión
• Moldeo por inyección de metal (MIM)

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Características

• Es movido por la reducción de la energía superficial.

• Mientras más fino sea el polvo inicial, mayor será la superficie del área total.

• Se puede controlar la temperatura del horno en el cual se lleve a cabo el proceso.

• Se protege de la oxidación.

• La remoción de materiales es más sencilla.

• La contracción de los materiales se lleva a cabo cuando el sinterizado está en  proceso.

• Se puede evitar la contracción si el proceso se lleva a cabo correctamente.

• Hay combinaciones de material cerámico con polvo metálico.

• No existen pérdidas por deterioro.

• Las piezas pueden ser de forma compleja.

• La porosidad puede ser controlada en este método.

• Al desgaste, se consiguen propiedades como dureza y resistencia al desgaste.

• Buen acabado superficial sin necesidad de gran aplicación mecánica.

Funcionamiento

• Proceso que genera puentes de unión mediante difusión de átomos entre partículas de polvo. Como cualquier proceso de difusión, la unión entre partículas se acelera si se incrementa la temperatura y el contacto entre las mismas. • La temperatura habitual en sinterizado es del orden del 70%-80% de fusión. • Para evitar la oxidación de las piezas, el proceso de sinterizado se realiza SIEMPRE en atmósfera controlada. Habitualmente reductora: Hidrógeno, monóxido de carbono o amoniaco. • Durante el proceso de difusión en estado sólido se produce una contracción en la pieza que se suele tener en cuenta para su compensación.

El proceso de sinterizado convencional se realiza en hornos alimentados por cinta, en la cual se cargan las piezas en verde. • Los hornos de sinterizado se dividen en varias cámaras: • Zona de carga: Donde se depositan las piezas en verde. • Cámara de limpieza (opcional): se incluye solamente si hay que eliminar aglutinante y/o lubricante. • Cámara de alta temperatura: Donde se da el sinterizado. Las temperaturas pueden ser entre 65 a 90% de la temperatura de fusión (Habitualmente entre 70-80%). • Cámara de enfriamiento: Donde se enfrían las piezas hasta temperatura ambiente. • Cámara de oxidación controlada (opcional): Se incrementa gradualmente la cantidad de oxígeno para evitar la oxidación descontrolada.

• Estas variantes se emplean fundamentalmente cuando: ♣ Se requieren piezas de densidades cercanas al 100%. ♣ Se requiere compactar el polvo de forma homogénea en piezas complejas. • Se trata de procesos más caros que el convencional.

• En general, se busca un compactado lo más uniforme posible. • Las partículas de polvo se compactan en dirección de la presión realizada. • En ocasiones, se añade lubricante a la mezcla para facilitar el desplazamiento del polvo. Se elimina junto con el aglutinante (si existe) en la fase de sinterizado. • En el caso de geometrías no simétricas o piezas de espesores diferentes, es importante diseñar los utillajes para que se realiza presión uniforme en toda la superficie de la pieza.

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