I componenti metallici sinterizzati sono realizzati attraverso un processo che prevede tre operazioni principali: miscelazione delle polveri, compattazione e sinterizzazione.
La materia prima è una polvere metallica, che può essere metallo puro o una lega, e viene scelta in base alle caratteristiche desiderate del componente finale.
Il processo mira a creare un pezzo forte e integro a partire dal metallo in polvere.
4 fasi chiave per la produzione di parti in metallo sinterizzato
Miscelazione della polvere
La prima fase della produzione di parti metalliche sinterizzate è la miscelazione della polvere metallica.
Questa polvere può essere composta da metalli puri come ferro o rame, o da leghe come bronzo, ottone o acciaio.
La scelta del tipo di polvere (ad esempio, spugna, irregolare, sferica, laminare) dipende dalle proprietà specifiche richieste per il componente.
La polvere di base viene spesso miscelata con altri elementi di lega per migliorarne le proprietà o per ottenere una composizione chimica specifica.
Compattazione
Dopo la miscelazione, la polvere viene compattata nella forma desiderata utilizzando un utensile.
In genere si utilizza uno stampo e una pressa, che applica una pressione elevata alla polvere, facendole formare una struttura solida ma debole e porosa.
Il processo di compattazione è fondamentale per mantenere l'accuratezza dimensionale del pezzo e spesso è seguito da un'ulteriore lavorazione per ottenere tolleranze più strette.
Sinterizzazione
Il pezzo compattato viene poi riscaldato in un processo chiamato sinterizzazione.
Il riscaldamento avviene a una temperatura inferiore al punto di fusione del componente principale della polvere, che consente alle particelle di legarsi tra loro senza fondersi.
Il processo di sinterizzazione prevede diverse fasi:
- Riscaldamento per formare strutture martensitiche e cristalline: I metalli vengono riscaldati a una temperatura specifica per avviare la formazione di strutture cristalline forti.
- Compattazione con saldature a freddo: A volte, la resistenza aggiuntiva è fornita da saldature a freddo che avvengono durante la compattazione delle polveri.
- Aggiunta di altri elementi: A seconda dell'applicazione, possono essere aggiunti elementi come polvere di rame o carburi cementati per migliorare le proprietà dei materiali compattati. Ciò può comportare processi di sinterizzazione in fase liquida transitori o permanenti.
- Introduzione di additivi liquidi e leganti: Infine, si può introdurre un additivo liquido e legante per riempire i pori rimasti nel metallo, migliorandone l'integrità e la resistenza.
Il processo di sinterizzazione trasforma la parte compattata e porosa in un componente solido e integrale.
Questo metodo è economico e altamente ripetibile, ed è quindi adatto alla produzione di pezzi complessi a forma di rete con eccellenti proprietà meccaniche.
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