Los componentes sinterizados se deben diseñar en base a una serie de recomendaciones de formas, orientadas a que el componente sea compactable, y a minimizar el coste de fabricación.
Como resumen, las formas recomendadas son consecuencia de 5 importantes condicionantes:
1. Utillaje robusto.
La forma de la pieza debe ser diseñada de manera que los utillajes empleados para la compactación sean robustos y no se rompan durante la operación. Los conceptos básicos a considerar son:
– Evitar formas cilíndricas perpendiculares a la dirección de prensado.
– Evitar transiciones tangenciales agudas del utillaje, y formas frontales acabadas en secciones muy finas (punta de cuchillo).
– Evitar espesores de pared de los punzones muy finos (< 1,5 mm), y entrantes pronunciados y de sección estrecha.
– Evitar agujeros frontales de diámetro inferior a 1,5 mm, y agujeros ciegos excesivamente esbeltos.
– Acabar los cantos frontales con chaflanes con zona plana final, y/o con zonas cilíndricas de 0,5 mm de altura.
2. Expulsabilidad.
La geometría de la pieza debe estar concebida para que la pieza sea expulsable del utillaje de compactación y/o calibrado. Los conceptos básicos a considerar son:
– Evitar figuras que impidan la expulsión del componente de la matriz, tales como ranuras o agujeros laterales, cambios de sección no progresivos en diámetro, grafilados, etc.
– Introducir ángulos de desmoldeo superiores a 7º, pudiendo ser más pequeños en casos concretos.
3. Espesor de pared mínimo.
El espesor de pared de la cavidad de llenado del utillaje de compactación debe ser suficiente como para que las partículas de polvo penetren en ella y llenen la cavidad de manera eficiente.
En general, son necesarios espesores de pared mínimos superiores a 1,5 mm, aunque es factible en casos concretos conseguir espesores de hasta 0,8 mm.
4. Integridad de la pieza compactada.
La pieza compactada debe tener suficiente consistencia mecánica para ser manipulada en proceso sin que su integridad quede afectada, y para prevenir defectos internos causados por la expulsión o la manipulación. Los conceptos básicos a considerar son:
– Trabajar con espesores de pared mínimos superiores a 1,5 mm, aunque es factible en casos concretos conseguir espesores de hasta 0,8 mm.
– Las valonas deben tener un espesor superior a 2 mm, pudiendo ser más cortas en casos concretos. La relación entre espesor y anchura de valona no debe exceder de 5.
– Poner radios en todo el contorno del utillaje, y evitar finales de forma en arista viva.
– Intentar acabar los contornos frontales con chaflanes con zona plana.
5. Formas de engranajes.
Los engranajes están sujetos a los mismos criterios de diseño explicados anteriormente, pero tienen algunos criterios específicos:
– Los dentados helicoidales deben tener un ángulo de hélice inferior a 30º.
– Las puntas y valles de los dientes deben tener un radio superior a 0,25 mm.
– El módulo mínimo debe de 0,5, aunque se pueden llegar a 0,25 en casos concretos.
Los componentes sinterizados se deben diseñar en base a una serie de recomendaciones de formas, orientadas a que el componente sea compactable, y a minimizar el coste de fabricación
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Proceso básico de fabricación
Ventajas del sinterizado
