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Processo produttivo dei Sinterizzati, schema interattivo | R.Biemme - Tech srl

Processo produttivo sinterizzati


Sbavatura/Burattatura

Questa operazione classificata come secondaria ha lo scopo, di rimuovere eventuali bave o ribeve derivate dalle operazioni precedenti, in alcuni casi queste ribeve, oltre che essere esteticamente sgradevoli, possono essere dannose per eventuali processi futuri.

calibratura

Questa operazione ha lo scopo di aumentare la precisione del componente, infatti il particolare, viene introdotto con forza dentro uno stampo simile a quelli che lo ha generato, essendo il particolare poroso, è possibile applicargli una variazione di volume negativa (calibratura). I risultati principali di questa operazione sono, precisione anche dell’ordine dell’ IT6-IT5, superfici del componente estremamente lucide ed a bassa rugosità. Correzione degli errori dimensionali, dovuti a processi precedenti, difficilmente si possono correggere errori di posizione.

Compattazione

In questa operazione, la miscela di polveri viene introdotta dentro lo stampo. Dopo la chiusura, i vari elementi dello stampo (punzoni matrici, anime, altro) iniziano a muoversi reciprocamente al fine di addensare la polvere, questa operazione termina con la fase di estrazione, in cui lo stampo si apre, e con opportuni movimenti, il pezzo compattato (che in gergo è detto al verde) viene delicatamente estratto dallo stampo. A questo punto, il componente ha raggiunto la densità specificata, e può essere manipolato ed inviato alle operazioni successive. Quando questa operazione avviene a temperature di circa 100-150°C superiori a quella ambiente (riscaldando opportunamente gli elementi dello stampo e la polvere stessa) l’operazione prende il nome di “compattazione a caldo”, ed il componente raggiunge densità più elevate che con la compattazione convenzionale, ne consegue un aumento progressivo di tutte le proprietà meccaniche.

Impregnazione in fluidi od oli

Uno dei vantaggi indiscussi dei componenti sinterizzati, ed uno dei suoi più grandi punti deboli, è la presenza di una porosità residua del componente. E’ un vantaggio quando,ho necessità per esempio di realizzare un componente autolubrificante, la porosità può funzionare come serbatoio dell’olio lubrificante, e rilasciare questo in condizioni di utilizzo (Bronzine autolubrificanti sinterizzate). E’ uno svantaggio quando per esempio abbiamo la necessità di rendere impermeabile e sigillato il componente, in questo caso l’impregnazione avviene generalmente in resina che una volta polimerizzata, occupa, se è stata eseguita correttamente, tutti gli spazi lasciati vuoti dalla porosità all’interno del componente impedendo agli agenti esterni di penetrare nel componente.

Lavorazione Meccanica

Il particolare sinterizzato come qualsiasi altro particolare di metallo, e non metallo, con opportuni parametri, può subire tutte le lavorazioni di asportazione di materiale degli acciai convenzionali, torniture, fresature, filettature ecc. Da sottolineare particolari lavorazioni che su componenti come ingranaggi hanno dato risultati sorprendenti in termini di aumento della resistenza a fatica, come la rullatura superficiale, e la pallinatura.

miscelazione

Con questa operazione diversi elementi in forma di polvere che andranno a costituire il materiale del componente, vengono finemente ed omogeneamente mescolati, in modo che la loro concentrazione sia la più uniforme possibile.
In Molti casi vengono utilizzate miscele già formulate dal costruttore, in modo da avere le migliori garanzie di qualità.

Ossidazione del Vapore Vaporizzazione

Questo trattamento è senza alcun dubbio uno dei più utilizzati ed applicati ai componenti sinterizzati. Consiste nel riscaldare il componente all’interno di un forno fino ad una temperatura compresa tra i 450-550°C, per poi far fluire i lambire i pezzi da una corrente di vapore surriscaldato alla medesima temperatura dei pezzi da trattare, A questa temperatura il Ferro Fe, si lega con l’ossigeno O2 presente nel vapore, formano il tetrossido di ferro cioè Fe3O4 (magnetite), questo rivestimento ossido conferisce al componente diverse proprietà:


  1. Essendosi formato ad una temperatura elevata, è un ossido stabile a alla temperatura ambiente quindi è un ottimo protettivo contro la ruggine
  2. Se il componente è stato eseguito con un materiale opportuno, questo ossido penetra all’interno del pezzo, e cresce all’interno della porosità chiudendola. Pezzo impermeabile specie ai gas.
  3. Conferisce un sensibile aumento della resistenza meccanica del componente, ma lo rende più fragile.
  4. Aumenta la resistenza ad usura del particolare, sia perché chiude le porosità, quindi la superficie tribologica è maggiore, sia perché l’ossido ha una durezza più elevata di quella del metallo base.
  5. E’ spesso utilizzato come base prima di eseguire altri trattamenti superficiali, sia galvanici che di riporto di vernici

Processi di giunzione

In Alcuni casi la forma del particolare, non consente la sua realizzazione in un unico componente stampato, ma sono necessari procedimenti di giunzione, tra i più efficaci troviamo:






















  1. Assemblaggio forzato (può avvenire anche con componenti di diversa natura es. acciaio lavorato e sinterizzato).
  2. Unione in sinterizzazione o coosinterizzazione: i componenti da assemblare sono opportunamente posizionati ed accoppiati tra loro, prima della sinterizzazione cioè allo stato detto al verde.
  3. Sinterobrasatura . con l’aggiunta di additivi brasanti di varia forma e natura, più componenti sinterizzati, possono essere uniti sia durante che dopo la sinterizzazione, con altri componenti sinterizzati o di natura differente.
  4. Saldatura a proiezione ed ultrasuoni, sono le saladture più economiche e veloci, ed in molti casi le più efficaci.
  5. Altre saldature sono da considerarsi caso per caso.

ricompressione

Questa operazione è classificata come operazione secondaria, ma l suo scopo, è quello di aumentare la densità del componente compattato, raggiungendo nei materiali ferrosi, densità molto prossime a quelle teoriche. Dopo la ricompressione è infatti necessaria la “vera” sinterizzazione.

Rivestimenti superficiali

In generale si possono applicare a componenti sinterizzati gli stessi trattamenti superficiale dei componenti convenzionali, in particolare di particolare interesse ed applicazione troviamo:














  1. Trattamenti galvanici, come zincature , Cromatura . rivestimenti di Nikel, zinco, e stragno.
  2. Un Trattamento di particolare interesse che conferisce resistenze alla corrosione di comprovate prestazione è il DACROMET oggi sostituito dal GEOMET per compatibilità ambientali.
  3. Verniciatura a polvere, o liquida, o Cataforesi (necessario trattamento preliminare di vaporizzazione)

Sinterizzazione

In Questa operazione il pezzo compattato detto al verde, subisce un ciclo termico, composto da 3 fasi principali: Riscaldamento (che può avvenire anche con soste intermedie) sino alla temperatura di sinterizzazione, che dipende ovviamente dal materiale che si stà trattando e dalle caratteristiche che si vogliono ottenere. Permanenza per un determinato tempo alla temperatura di sinterizzazione, anche il questo caso il tempo di permanenza è una variabile che dipende dal materiale, ma è comunque meno influente della temperatura di permanenza. Raffreddamento fino alla temperatura ambiente. Una nota particolare và sottolineata, specificando che già da qualche anno per determinati componenti, si va affermando un trattamento di sinterizzazione particolare detto “sinterotempra”, il cui scopo, è quello di variabilizzare la velocità di raffreddamento dei componente, al fine di ottenere sugli acciaio, strutture di grano, Bainitiche, o martensitiche. Con questo processo, i particolari che devono essere trattati termicamente possono in alcuni casi, essere funzionali con questa operazione di sinterotempra. L’R.biemme, si è dotata negli ultimi anni di moderni forni che possono attuare in completa autonomia, ed sotto controllo di processo, questa operazione. Dopo l’operazione di sinterizzazione il particolare è pronto all’uso, a meno che non siano necessarie operazioni secondarie che di seguito descriveremo.

Trattamenti termici

Come sugli acciai convenzionali anche sugli acciai sinterizzati, compatibilmente con il tenore di carbonio e le percentuali di elementi di lega, e possibile eseguire trattamenti generalmente conosciuti: tempra, carbo-cementazione, carbo-nitrurazione, tempra ad induzione, ecc. Particolari accorgimenti devono essere presi durante alcuni trattamenti, per effetto della porosità e compensare la maggior diffusione degli elementi presenti nell’atmosfera di protezione.

Materiali

Prodotti Finiti