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L’importanza di creare il giusto mix di polveri nella fase di miscelazione

La sinterizzazione dei metalli viene effettuata per dare resistenza ad un dato materiale, con l’obiettivo di modellare le polveri metalliche, così da condizionarne la struttura e l’utilizzazione finale.

Questo processo può essere svolto attraverso l’utilizzo di un forno che abbia un’atmosfera controllata e diverse zone con varie temperature. 

Nella metallurgia delle polveri, la sinterizzazione è un trattamento termico volto appunto a rafforzare la struttura ed il legame tra le parti che compongono il particolare. Questo processo può essere svolto utilizzando una temperatura leggermente inferiore rispetto a quella di fusione del materiale che si sta trattando.

Le fasi della sinterizzazione

Il processo di sinterizzazione di polveri avviene in 4 fasi: dapprima va scelta la lega dei metalli da utilizzare. Successivamente si passa alla fase di pressatura, poi alla fase di sinterizzazione delle polveri e si conclude con la fase di finitura.

Per poter svolgere correttamente il primo processo, occorre conoscere le metodologie di miscelazione dei componenti sotto forma di polvere.

Le miscele possono presentarsi in forma standard, vale a dire le miscele utilizzate per la trafilazione di barre e piastre, oppure le miscele speciali che sono leghe su misura utili per la finitura specifica di un prodotto sulla base della richiesta del cliente. Le miscele speciali tengono conto della grandezza delle singole parti componenti la miscela e della forma che queste assumono. Quindi, sulla base di ciò, si terrà conto anche della struttura legante che queste possono assumere.

Per poter svolgere correttamente il processo di miscelazione è consigliabile mescolare i vari componenti a lungo prima di passare alle fasi successive. Ne seguirà la creazione di un modello in modo da testare il risultato complessivo, così da non compromettere la materia prima e poter intervenire direttamente su questa nel caso si voglia ottenere un risultato diverso.

La successiva fase è quella di test sui campioni ottenuti, in modo da decretare quale processo dovrà essere utilizzato per ottenere un determinato risultato.

La seconda fase, è quella di pressatura e si serve di presse idrauliche a doppio effetto, queste agiranno direttamente sullo stampo e creeranno la matrice.

La sinterizzazione delle polveri

La fase di sinterizzazione è la terza di cui parleremo. Questa si realizza quando, una volta ottenuti i lotti, questi sono ancora composti di un materiale molto fragile, non finito, perché la materia non è stata ancora sinterizzata, vale a dire non è stato utilizzato un procedimento utile alla finalizzazione del prodotto che sfrutta il calore come strumento di temperamento e legante delle parti che costituiscono la materia da finire. Il calore viene usato per rafforzarne la resistenza, affinché ciò ne condizioni anche la qualità.

Tutte le scatole contenenti gli elementi che costituiscono il lotto dei prodotti non ancora finiti, devono raggiungere il forno per la sinterizzazione. L’atmosfera controllata del forno e le varie zone temperate agiranno come leganti del materiale che stanno trattando.

Successivamente si passerà alla fase di calibrazione dov’è il pezzo viene rimesso nella pressa e viene regolato mediante una matrice.

L’ultima fase è quella di finitura che si realizza mediante l’impregnazione con olio o con resina, la galvanizzazione oppure la nichelatura. Successivamente si passerà alla cromatura del materiale oppure all’ossidazione a vapore.

Oggi la sinterizzazione può avvenire anche con il laser ma i risultati non sono gli stessi del metodo classico.

L’importanza della miscelazione

Dal momento che la sinterizzazione serve ad ottenere dei prodotti che abbiano una qualità e una resistenza ben definiti, fondamentale è la fase di miscelazione delle polveri perché la grandezza, il peso specifico, il punto di fusione dei materiali ne condizionerà inevitabilmente anche il processo utile alla loro lavorazione oltre che i risultati finali. 

Per poter dunque ottenere una miscelazione eccellente, occorre avere un mixer per la miscelazione di ultima generazione, che possa gestire sia materiali in polvere di varia grandezza che materiali viscosi. 

La miscelazione dunque serve a disperdere le polveri all’interno di un liquido e il risultato sarà direttamente proporzionale alla qualità del mixer di miscelazione ma anche della sua resistenza dei materiali con cui è costruito. Un mixer di miscelazione deve solitamente possedere determinate caratteristiche: a seconda degli usi esso può essere orizzontale o verticale e deve essere in grado di resistere alle alte temperature. Esso è progettato per disperdere le polveri all’interno dei liquidi continuamente, senza stacchi di lavorazione è indubbiamente ciò che serve per ottenere un prodotto finito che sia privo di grumi e ad alta viscosità. 

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