En el campo de la fabricación de precisión, las piezas pequeñas fabricadas mediante moldeo por inyección de metal (MIM) se utilizan en aplicaciones de alta gama como la electrónica de consumo, la fabricación de automóviles y los dispositivos médicos. El MIM combina las propiedades del moldeo por inyección de plástico y los materiales metálicos, lo que permite la producción en masa de piezas metálicas de alta precisión y formas complejas. El proceso de producción MIM incluye mezcla y granulación, moldeo por inyección, desaglomeración y sinterización, siendo la sinterización a alta temperatura el paso clave del tratamiento térmico. Bajo una atmósfera de gas inerte, la preforma se calienta a temperaturas cercanas al punto de fusión del metal (normalmente entre 1600 °C y 1800 °C), y las partículas de polvo metálico se densifican mediante difusión atómica, convirtiéndose finalmente en piezas de alta resistencia y casi completamente densas.
Los componentes del horno de sinterización de alta temperatura son indispensables en el proceso de tratamiento térmico, incluyendo placas de cocción, soportes, empujadores, etc. Fabricantes de cerámica de vanguardia como Innovacera diseñan estos componentes para que actúen como soportes y protectores durante todo el proceso de sinterización. Estos materiales no solo mantienen la estabilidad estructural en entornos de ultra alta temperatura, previniendo eficazmente reacciones químicas o la adhesión con la pieza sinterizada, sino que también resisten el fuerte choque térmico provocado por los rápidos cambios de temperatura. Por lo tanto, la selección de los materiales del horno influye directamente en la calidad final de los productos MIM y en la tasa de éxito de la sinterización en la primera pasada.
En el campo de la sinterización MIM, la alúmina, el óxido de circonio y el carburo de silicio son los tres materiales más utilizados para los soportes de hornos, cada uno con sus propios escenarios de aplicación y ventajas tecnológicas específicas.
| Materiales para el mobiliario del horno | Pasos principales de aplicación | Componente principal | Ventajas funcionales |
|---|---|---|---|
| Alúmina (Al₂O₃) | Desengrasado en caliente, sinterización principal | Placa de cocción (almohadilla), soporte, placa de empuje, bloque de soporte, plantilla irregular | – Alta relación costo-beneficio, propiedades químicas estables a altas temperaturas y no introduce impurezas ni contaminantes; – Excelente resistencia a la fluencia a altas temperaturas, no se deforma fácilmente durante el uso prolongado, lo que garantiza un control preciso de la temperatura del horno; – Los componentes del horno fabricados con alúmina de alta pureza garantizan la ausencia de descarburación, carburación y difusión de silicio durante la sinterización, asegurando así buenas propiedades dimensionales y mecánicas de las piezas. |
| Carburo de silicio (SiC) | Sinterización rápida a alta temperatura | Placa de cocción, tira de soporte, crisol, soporte para quemador | Excelente conductividad térmica, responde rápidamente a los cambios de temperatura y posee una fuerte resistencia al choque térmico, lo que lo hace muy adecuado para hornos continuos o procesos de cocción rápida. |
| Zirconi (ZrO₂) | Sinterización de materiales especiales (titanio/aleación de titanio) | Placa de cocción, recubrimiento compuesto, | Posee una alta inercia química y es resistente a la corrosión por ácidos y álcalis. Previene eficazmente las reacciones con metales activos como el titanio y sus aleaciones a altas temperaturas, garantizando una superficie lisa y libre de impurezas en los productos sinterizados, lo que asegura la alta pureza de los materiales. |
