MATERIA PRIMA

La materia prima di un componente in sinterizzato è sempre una polvere metallica. Le caratteristiche del materiale da ottenere determinano la composizione chimica della polvere.
Le polveri metalliche possono essere di metallo puro (ferro, rame) o polveri legate (bronzo, ottone, acciaio, ecc.). Esistono polveri di diversa natura (spugna, irregolari, sferiche, laminari), che conferiscono proprietà diverse al componente.

MISCELACIONE

La polvere base viene miscelata con diversi elementi alliganti, in funzione della composizione chimica del materiale finale (come grafite, nichel, rame, ecc.), con un lubrificante solido organico (necessario per effettuare la compattazione) e, a volte, con additivi speciali. Ne risulta una miscela di polveri con una distribuzione omogenea degli additivi. La composizione chimica del materiale viene garantita mediante un rigoroso processo di dosaggio e controllo ed è di vitale importanza per ottenere le caratteristiche meccaniche, fisiche o chimiche del materiale.

STAMPI

La miscela di polveri viene compattata all’interno di uno stampo con la forma negativa del pezzo finale. Lo stampo è un elemento di altissima precisione e di elevata durabilità. Viene montato all’interno della pressa e viene gestito mediante tecniche SMED.

COMPATTAZIONE

La miscela di polveri viene immessa nello stampo per gravità e sottoposta a una pressione uniassiale da 200 a 1500 MPa in funzione della densità finale da ottenere. Il pezzo compattato viene espulso dallo stampo, da cui si ottiene un pezzo detto “verde”, che ha una certa consistenza meccanica e può essere maneggiato.
Il processo di compattazione viene comprovato statisticamente mediante controlli SPC di diverse caratteristiche del pezzo.

SINTERIZZAZIONE

La sinterizzazione è un ciclo termico che consiste nel riscaldare il pezzo compattato durante un determinato periodo di tempo a una temperatura inferiore al punto di fusione del metallo base. L’elevata temperatura provoca la saldatura delle particelle di polvere tra loro e la diffusione degli elementi alliganti mediante un meccanismo di diffusione allo stato solido.

La sinterizzazione viene effettuata in forni continui, a velocità controllata e in atmosfera con composizione chimica controllata. Di solito, si opera a temperature comprese tra 750 ºC e 1300 ºC in funzione del materiale e delle caratteristiche da ottenere.

Il risultato di queste operazioni di base è un pezzo metallico con una certa microporosità, di elevata precisione dimensionale e perfettamente funzionale se le caratteristiche ottenute si adattano alle specifiche del componente.