Sinterización

En un proceso típico, la sinterización consiste en calentar la pieza recién conformada, denominada cuerpo verde, a una temperatura entre un 50 y 80 % de la temperatura de fusión del material, manteniendo por un tiempo predefinido, para luego enfriarlo, comúnmente dentro del mismo horno.Luego de la sinterización, el material experimenta contracción debido a la reducción en la porosidad, lo cual incrementa notoriamente su resistencia mecánica.En otros caso, como el colado de cinta o moldeo por inyección (cerámico o metálico), es necesario agregar una serie de aditivos para lograr una adecuada viscosidad en la suspensión o pasta que contiene las partículas, que facilite el conformado de un pieza en verde, y que sea capaz de mantener la forma previo a su manejo posterior.La sinterización es un proceso irreversible cuya fuerza impulsora es la reducción de energía superficial total.[1]​ En materiales policristalinos, esta energía se asocia al área superficial de las partículas y al área asociada a los límites de grano.) esta asociada a la densificación, mientras que el cambio de área superficial (La sinterización es un proceso complejo en donde la microestructura de un compacto de partículas evoluciona continuamente a medida que avanza el tiempo y la temperatura.Sin embargo, para un adecuado entendimiento del proceso, es conveniente dividirlo en tres etapas secuenciales e idealizadas en términos de microestructura.Estos mecanismos no producen densificación, siendo predominantes en las primeras etapas de sinterización, asociadas a la interconexión inicial entre partículas (formación de cuello).El efecto resultante es un acercamiento entre las partículas, que se manifiesta en la contracción de la pieza a nivel macroscópico.Los mecanismos superficiales no producen densificación, puesto que la masa solo se reubica en la superficie de la interconexión inicial entre partículas, sin modificar la distancia entre ellas.El crecimiento del grano es un proceso térmicamente activado y favorecido por factores termodinámicos.El potencial dado por la curvatura se debe al incremento de la energía libre respecto a una superficie plana.El prensado en caliente consiste en la aplicación simultánea calor y presión para la sinterización del material.El polvo se densifica en un recipiente que actúa como una barrera deformable entre el gas presurizado y la pieza.Esta técnica se aplica para lograr la densificación completa en pulvimetalurgía y en materiales cerámicos, así como también como post operación para remover la porosidad en piezas fundidas.Al contrario que los materiales metálicos, los cerámicos no suelen fundirse y tampoco suelen ser conformados mediante deformación volumétrica, debido a sus altas temperaturas de fusión y su inherente fragilidad.Estas características restringen considerablemente las rutas de procesamiento.Por ello, las rutas usuales consisten en formular una adecuada suspensión o pasta cerámica, un procesos de conformado, para finalmente aplicar la sinterización.