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La sinterización es un proceso que implica compactar y formar materiales sólidos mediante tratamiento térmico sin fundir completamente el material. El metal sinterizado se refiere al material que se produce después del proceso de metalurgia de polvos. Este proceso le da al material resistencia, permeabilidad, etc.
Los metales sinterizados se pueden dividir en dos categorías según su estructura material, que son:
Según el proceso, también existen varios tipos de metales sinterizados:
Las especificaciones de las piezas de metal sinterizado varían según su uso y los materiales utilizados en el proceso de sinterización.
Las herramientas utilizadas en el proceso de compactación y el equipo de horno en la sinterización de la metalurgia de polvos requieren un mantenimiento y comprobaciones periódicos.
El mantenimiento regular, al menos semanal o mensual en algunos casos, garantiza que el desgaste de las piezas críticas de cualquier configuración de sinterización sea conocido y que puedan hacerse arreglos para asegurar, alinear y reparar la configuración.
Las piezas de metal sinterizado se utilizan ampliamente en diversas industrias. A continuación se presentan algunas aplicaciones que ponen de manifiesto la versatilidad de estas piezas metálicas.
Automoción
La industria automotriz es una de las principales industrias que utiliza piezas de metal sinterizado. Esta industria utiliza componentes sinterizados en varios tipos de piezas de automóviles, como camisas de cojinetes, filtros de combustible, cojinetes antifricción y engranajes. Las ventajas notables de las piezas de metal sinterizado incluyen un excelente rendimiento y resistencia a las altas temperaturas.
Dispositivos médicos
La industria médica utiliza filtros de metal sinterizado para máquinas como escáneres de resonancia magnética, escáneres de tomografía computarizada y generadores de oxígeno. Estos filtros son populares porque pueden eliminar fácilmente las partículas de gases y líquidos. Además, los filtros fabricados con metal sinterizado no tienen partes móviles, por lo que requieren poco o ningún mantenimiento.
Petróleo y gas
El equipo de petróleo y gas también utiliza metales sinterizados, como el acero inoxidable, para fabricar componentes de transductores de presión. Esto se debe a que el acero inoxidable puede resistir fácilmente la corrosión. Además, puede soportar temperaturas y presiones muy altas. Algunas piezas comunes fabricadas con acero inoxidable sinterizado incluyen asientos de válvulas, boquillas de pulverización y filtros.
Electrodomésticos
Se pueden encontrar numerosas piezas de metal sinterizado en electrodomésticos como refrigeradores y lavadoras. Por ejemplo, las cerraduras de electrodomésticos suelen estar fabricadas con latón debido a su resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión. Además, los refrigeradores tienen varios filtros hechos de metal sinterizado.
Aeroespacial
La industria aeroespacial utiliza metales sinterizados para varios componentes, como los de los motores de aviones y los fuselajes. Los metales sinterizados son lo suficientemente fuertes como para soportar aplicaciones aeroespaciales. Pueden soportar temperaturas y presiones extremas. Además, los fabricantes aeroespaciales valoran el peso ligero de las piezas de metal sinterizado.
Al elegir metales sinterizados para el uso previsto, deben tenerse en cuenta varios factores para garantizar que sean adecuados para la aplicación.
Material
Es fundamental seleccionar el tipo de material adecuado para la aplicación en particular. Los metales sinterizados suelen estar hechos de hierro, bronce, acero inoxidable, carburo de tungsteno u otras combinaciones específicas de aleaciones. El uso selectivo de una aleación en particular puede ofrecer características únicas, como una mayor resistencia o resistencia a las altas temperaturas.
Porosidad
El tamaño de los poros y la distribución se determinan por la cantidad de lubricante utilizado durante el proceso de moldeo. La sinterización transforma el lubricante en poros dentro del material. Los metales sinterizados pueden tener poros abiertos o poros cerrados, con diferentes niveles de porosidad. Los materiales con poros abiertos permiten que los fluidos fluyan a través de ellos, mientras que los materiales con poros cerrados no lo hacen. Las piezas que requieren lubricación de fluidos deben estar hechas de materiales con poros abiertos. Por el contrario, los materiales con poros cerrados se utilizan en piezas estructurales que requieren una mayor resistencia y una menor permeabilidad.
Densidad
La densidad de los metales sinterizados afecta directamente a su resistencia y permeabilidad. Las densidades más altas corresponden a una mayor resistencia y una menor permeabilidad. Los materiales de baja densidad se utilizan a menudo para elementos filtrantes, mientras que los materiales de densidad media y alta se utilizan para piezas estructurales. Es fundamental elegir la densidad adecuada en función de las necesidades específicas de la aplicación.
Lubricación
Los metales sinterizados pueden ser autolubricantes o no autolubricantes. Los materiales autolubricantes poseen poros llenos de lubricantes, como el grafito, que proporcionan lubricación durante el funcionamiento. Los materiales no autolubricantes carecen de esta propiedad autolubricante. Esto debe tenerse en cuenta al seleccionar metales sinterizados para aplicaciones particulares donde la lubricación es necesaria para reducir el desgaste y la fricción.
Tamaño nominal y tolerancia
Los metales sinterizados pueden lograr diferentes tolerancias y tamaños dependiendo del proceso de fabricación específico utilizado. Es fundamental conocer el tamaño y la tolerancia requeridos para la aplicación en particular. Algunas aplicaciones pueden requerir ajustes precisos, mientras que otras pueden ser más tolerantes en términos de niveles de tamaño y tolerancia.
P1: ¿Es la sinterización metálica una buena impresión 3D?
A1: La sinterización metálica es una excelente opción para producir piezas complejas de alto rendimiento con gran precisión y libertad de diseño. Es eficiente, reduce el desperdicio y es adecuado para diversas industrias.
P2: ¿Qué materiales se pueden utilizar en la sinterización metálica?
A2: Los materiales comunes para la sinterización metálica incluyen acero inoxidable, aleaciones de titanio, aleaciones de cobalto-cromo, aleaciones de aluminio, aceros para herramientas y mezclas de tungsteno-cobre, entre otros.
P3: ¿Cuáles son las limitaciones de la sinterización metálica?
A3: Si bien la sinterización metálica ofrece varias ventajas, también tiene limitaciones. Los procesos pueden ser más lentos que los métodos de fabricación convencionales. Además, los costes de instalación iniciales para la sinterización metálica pueden ser elevados para la producción a pequeña escala.