As técnicas alternativas de prensagem e sinterização de metais, cerâmicas e compostos intermetálicos de metais refractários incluem a sinterização sem pressão, a sinterização por prensagem isostática a quente, a sinterização por prensagem a quente, a sinterização por pressão de gás e vários métodos especializados. Cada técnica oferece vantagens únicas e é escolhida com base nas propriedades do material, resultados desejados e aplicações específicas.
Sinterização sem pressão envolve a sinterização sem o uso de pressão aplicada, o que ajuda a evitar variações de densidade no produto final. Esta técnica é adequada para compactos de pó cerâmico criados através de métodos como a prensagem isostática a frio, a moldagem por injeção ou a fundição por deslizamento. As técnicas de aquecimento para a sinterização sem pressão incluem a sinterização com taxa de aquecimento constante (CRH), a sinterização com taxa controlada (RCS) e a sinterização em duas fases (TSS), cada uma afectando a microestrutura cerâmica e o tamanho do grão de forma diferente.
Sinterização convencional é o método mais simples, envolvendo o aquecimento do pó compacto preparado à temperatura correcta sem pressão externa. Esta técnica requer uma atmosfera controlada para segurança e resultados óptimos e pode ser realizada utilizando fornos de caixa ou fornos tubulares.
Sinterização a alta temperatura é semelhante à sinterização convencional, mas é efectuada a temperaturas elevadas. Este método reduz a oxidação da superfície, melhorando a ligação metal-metal, melhorando as propriedades mecânicas, reduzindo a porosidade e reforçando o metal. No entanto, as peças sinterizadas a altas temperaturas tendem a encolher mais do que o esperado.
Sinterização por prensagem isostática a quente (HIP),Sinterização por prensagem a quenteeSinterização por pressão de gás são formas de sinterização por pressão que aplicam pressão durante o processo de sinterização, melhorando a densificação e as propriedades mecânicas dos materiais. A HIP utiliza temperaturas elevadas e pressão isostática para obter uma compactação uniforme, enquanto a prensagem a quente aplica pressão uniaxial e a sinterização por pressão de gás utiliza pressão de gás para evitar a vaporização de componentes voláteis.
Métodos de sinterização especializados incluemsinterização por micro-ondasque utiliza energia de micro-ondas para aquecer e sinterizar o material, esinterização assistida por pressãoque combina pressão e calor para aumentar a densificação.Sinterização selectiva por laser (SLS) eSinterização por feixe de electrões (EBS) são técnicas de fabrico aditivo que utilizam feixes de energia para sinterizar materiais em pó camada a camada, criando objectos tridimensionais complexos.
Sinterização por plasma de faísca (SPS) utiliza pressão e um campo elétrico para aumentar a densidade dos compactos de pó cerâmico e metálico, permitindo temperaturas de sinterização mais baixas e tempos de processamento mais curtos. Apesar do seu nome, não envolve plasma, o que leva a nomes alternativos como Técnica de Sinterização Assistida por Campo (FAST), Sinterização Assistida por Campo Elétrico (EFAS) e Sinterização por Corrente Direta (DCS).
Forjamento por electro-sinterização é uma tecnologia de sinterização assistida por corrente eléctrica utilizada para produzir compósitos de matriz metálica diamantada. Este método, derivado da sinterização por descarga de condensador, é caracterizado por um tempo de sinterização baixo e está a ser investigado para utilização com vários metais.
Cada uma destas técnicas é adaptada às propriedades e aplicações específicas do material, oferecendo vários benefícios em termos de densificação, propriedades mecânicas e tempos de processamento.
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