Tehnologia prelucrării prin sinterizare

1.1. OBIECTUL ŞI DOMENIILE DE APLICAŢII ALE PIESELOR SINTERIZATE

Un material se consideră economic dacă îndeplineşte următoarele condiţii:1. corespunde cerinţelor tehnice;2. prelucrarea lui se face fără dificultate;3. i se pot aplica prelucrări ulterioare, mecanice şi/sau termice; 4. preţul lui şi al piesei fabricate din el este cât mai scăzut posibil.

În accepţiunea generală expresia “piesă sinterizată” defineşte o componentă fabricată din materiale care în stare primară sunt sub formă de pulbere sau de granule.

În cazul cel mai general, pentru obţinerea piesei sinterizate este necesar ca materialul să fie supus unei operaţii de prelucrare prin formare urmată de o operaţie de tratament termic numit tratament de sinterizare.

Piesa sinterizată rezultă cu o anumită porozitate. În funcţie de mărimea porozităţii, domeniile de aplicare ale pieselor sinterizate sunt foarte diverse şi cuprind în principal:

-piese pentru construcţia de maşini. Acestea au la bază pulberi nealiate sau aliate, de fier, cupru, bronz, aluminiu, sau metalerare cum ar fi beriliu şi titan. Porozitatea pieselor mecanice este sub 8%.

--materiale poroase. Acestea au la bază pulberi de bronz, bronz-grafit, fier, fier-cupru-grafit, etc. Porozitatea acestor materiale este cu atenţie controlată şi serveşte îndeplinirii unui anumit rol funcţional. Din acesta grupă fac parte filtrele sinterizate, cu porozitatea cuprinsă între 25-90% şi lagărele autolubrifiante cu porozitatea cuprinsă între 8-25%.

--metalele refractare. Anumite metale, în particular cele cu puncte de topire ridicate, sunt greu de obţinut prin topire şi turnare, şi în mod frecvent sunt friabile în stare turnată. Wolframul, molibdenul, tantalul fac parte din această categorie. Un semifabricat sinterizat, obţinut din pulberile acestor metale, având o densitate finală apropiată de 90% de cea teoretică, poate fi deformat mecanic la o temperatură ridicată, obţinându-se o microstructură cu o orientare preferenţială. Acest lucru conferă materialului ductilitate chiar la temperatura ambiantă;

-aliaje speciale. Un domeniu care se extinde foarte mult este cel al fabricării materialelor de înaltă rezistenţă: oţeluri rapide şi superaliaje pe bază de nichel (cobalt). În general, pulberea este presată într-un semifabricat care apoi poate fi forjat sau extrudat prin tehnologiile clasice

--materiale compozite. Aceste materiale constau din două sau mai multe metale care sunt insolubile în stare lichidă, sau amestecuri de metale cu materiale nemetalice cum ar fi oxizii şi alte materiale refractare. Din aceasta grupă fac parte:

1.2. DEFINIREA TEHNOLOGIEI

-Tehnologia de obţinere a pieselor sinterizate se ocupă de transformarea pulberii metalice într-o componentă mecanică ca urmare a aplicării unor procedee de formare şi sinterizare.

-Procesul de obţinere a pieselor sinterizate cuprinde trei operaţii principale: amestecarea, formarea şi tratamentul termic de sinterizare.

-În funcţie de cerinţele dimensionale şi de exploatare ale piesei sinterizate se stabileşte pulberea metalică şi aditivii (lubrifianţi, elemente de aliere, lianţi) ce urmează a fi folosiţi.