Il processo di sinterizzazione è noto fin dall’Antichità, si tratta di una tecnica di produzione che rappresenta un’alternativa piuttosto interessante ai classici sistemi per stampaggio o fusione. Si parte dalla materia prima, che si presenta sotto forma di miscele di polveri metalliche o non metalliche, per arrivare a ottenere un pezzo con una sua geometria ben definita. Per definire questo procedimento fisico-meccanico si utilizzano non a caso anche i termini ‘metallurgia delle polveri’ oppure ‘metalloceramica’. Sempre più spesso questa tecnica viene impiegata per produrre componenti caratterizzati da una forma piuttosto complessa, visto che non si riesce a garantire con altri procedimenti la medesima qualità e robustezza.
Come funziona la sinterizzazione? E’ basata, come accennato, sulla lavorazioni di polveri che si ottengono per via meccanica, fisica oppure chimica. Tali polveri hanno un alto livello di purezza e una granulometria definita. Si possono utilizzare per il processo di sinterizzazione polveri di ferro, stagno, rame e piombo ma anche nichel, tungsteno e metalli preziosi oppure acciai al carbonio e inossidabili. Ma quali sono nello specifico i vantaggi di utilizzare materiali sinterizzati? Vediamolo insieme in questo approfondimento.
Il procedimento e le applicazioni nei vari settori
Le polveri, compattate in uno stampo dopo essere state mescolate con specifici leganti, sono sottoposte ad alte pressioni e messe a cuocere in forni con temperatura inferiore a quella di fusione del principale componente. Le applicazioni alle quali tale tecnologia apre le porte sono le più diverse: si possono produrre ad esempio filtri in materiali rigidi oppure inserti in carburo di tungsteno cementato. Quando si parla poi di pietra sinterizzata si fa riferimento nello specifico al gres porcellanato di elevata qualità, un materiale artificiale estremamente versatile e perfetto da impiegare nei progetti di ambienti esterni e interni, pavimentazioni e rivestimenti.
La sinterizzazione si usa anche in ingegneria elettronica per ottenere trasformatori dotati di nuclei magnetici di ferriti a piccola isteresi magnetica (in questo modo si riducono le perdite con riferimento alle applicazioni ad alta frequenza). Mentre per quanto riguarda i pezzi in acciaio sinterizzato, questi vengono impiegati in sistemi che necessitano di un’alta resistenza alla corrosione a temperature sia elevate che ambiente. Il processo in oggetto è anche idoneo a migliorare le paste delle superfici frenanti dei mezzi di trasporto ed è perfetta da utilizzare per la produzione di conduttori elettrici normalmente sottoposti ad attrito (pantografi, aste di captazione ferroviaria, alternatori e così via).
Pro e contro della sinterizzazione: le cose da sapere
I vantaggi che si ottengono usando materiali sinterizzati sono un’elevata produttività, la possibilità di produrre materiali con caratteristiche specifiche come una porosità ben definita e anche la possibilità di ottenere metalli estremamente resistenti come il metallo duro. E gli svantaggi? Sono relativi ai costi di impianti e stampi ma riguardano anche le dimensioni dei pezzi da produrre che dovranno essere di limitate dimensioni. È inoltre necessario produrre in serie e in grande quantità i pezzi, sempre nell’ottica di ammortizzare i costi.
Il processo produttivo dei componenti sinterizzati è ritenuto ecologico e rispettoso dell’ambiente: offre una buona riciclabilità del prodotto e un’importante efficienza energetica, inoltre non è necessario procedere alla fusione del materiale. Infine, uno sguardo alla stabilità degli stampi che assieme al sistema di controllo SPC conferisce affidabilità e ripetibilità ai componenti prodotti in grandi serie.
16 Aprile 2024 
