Tehnologii de fabricare a pieselor obținute prin sinterizare

Principiul fabricarii materialelor si produselor mettalice sinterizate

Competitivitatea economico-industriala a viitorului impune obtinerea de produse noi, cu parametrii ridicati, la care caracteristicile complexe geometrico-functionale se combina cu exploatarea completa proprietatilor materialului. Acest scop se atinge utilizand materiale noi prelucrabile si tehnologii noi sau modernizate, adaptate materialului nou. Dezvoltarea tehnologiilor pentru materiale noi (compozite, ceramice, minerale si sinterizate) constituie tematica cercetarilor intense si a descoperirilor tehnice din ultimii ani si a preocuparilor in viitor pe plan international.

In acest context se inscriu materialele noi denumite generic materiale compozite, minerale, ceramice si sinterizate pe care specialisti le numesc "materiale din generatia a doua", care au o larga utilizare in constructia de masini-unelte si utilaje tehnologice, in industria aerospatiala, de transport naval, de material rulant, electronica si electrotehnica, de masini energetice, ca urmare a caracteristicilor tehnice superioare ale acestora.

Odata cu elaborarea si asimilarea de noi materiale, avansate din punctul de vedere al caracteristicilor tehnice fata de materialele metalice si nemetalice clasice, au aparut si probleme noi: privind domeniul proiectarii si tehnologiilor de prelucrare primara, intermediara si finala ale diferitelor piese sau produse, care sa le asigure acestora precizia dimensionala, de forma geometrica si de calitate a suprafetelor impuse de rolul functional, gradul de solicitare si cooditiile de lucru.

Metalurgia pulberilor este stiinta si tehnologia care se ocupa cu elaborarea diferitelor pulberi metalice si cu fabricarea din acestea a unor materiale noi, cu proprietati deosebit de avantajoase, a unor piese de masini in serie mare si a unor produse speciale pentru diferitele domenii ale tehnicii moderne.

Prin folosirea cat mai larga a metalurgiei pulberilor se pot realiza economii importante de metale, in special a celor deficitare si scumpe, se pot recupera si refolosi o serie de materiale si deseuri intr-un mod deosebit de avantajos, se poate reduce importul la o serie de materiale si, ceea ce este eel mai important, se pot ridica calitatea, performantele si fiabilitatea masinilor, aparatelor si instalatiilor fabricate, care devin mai cautate si mai competitive pe piata externa.

Pulberile metalice si produsele fabricate din acestea sunt folosite pe o scara din ce in ce mai larga in industria constructoare de masini, in electrotehnica si electronica, in industria chimica si a vopselelor, dar si in domenii aparent foarte diferite de acestea, cum ar fi curatirea magnetica a semintelor in agricultura, sau fabricare betonului celular autocalvizat (BCA), mult utilizat in constructu.

Proprietatile matenalelor sinterizate. Spre deosebire de materialele metalice compacte, proprietatile mecanice ale materialelor sinterizate sunt definite, in afara de compozitia chimica si structura aliajului, si de porozitatea materialului sinterizat, care este o consecinta normala a tehnologiei si nu un defect. Rezistenta la tractiune, alungirea, duritatea, rezilienta etc. sunt reduse cu atat mai mult, cu cat porozitatea este mai mare, aceasta actionand ca un factor de micsorare a sectiunii efective metalice si ca un concentrator de tensiuni.

Fig. 1. Influenza porozitatii asupra caracteristicilor mecanice ale unui mate¬rial sinterizat din pulbere de fier.

In functie de domeniul de aplicare si de scopul urmarit, la materialele sinterizate pot fi usor realizate proprietati specifice si noi asocieri ale acestora: proprietatea de autolubrifiere, insotita de un coeficient de frecare redus si de o functionare silentioasa a materialelor antifrictiune; o rezistenta foarte buna la temperaturi ridicate, un coeficient de frecare mare, rezistenta buna la uzare si o conductivitate termica foarte buna la materialele de frictiune; o duritate si o rezistenta la uzare deosebit de mari la aliajele dure sinterizate; o rezistivitate electrica mica, o duritate si rezistenta mecanica ridicate, o conductivitate termica si rezistenta la coroziune foarte bune la materialele de contacte electrice; proprietati magnetice superioare celor realizabile pe baza altor tehnologii la materialee magnetice fabricate din pulberi metalice etc.

2. Pulberile metalice

Materiile prime pentru orice produs sinterizat sunt pulberile metalice si cele nemetalice. O pulbere metalica este alcatuita dintr-un numar foarte mare de particule de diferite dimensiuni. Materialul acestor pulberi poate fi un metal pur, un aliaj, un compus intermetalic sau orice compus chimic al metalelor care prezinta proprietati corespunzatoare (carburi, nitruri, boruri, oxizi etc.). In anumite cazuri amestecurile de pulberi metalice mai pot contine si pulberi nemetalice (grafit, stearat de zinc etc.).