sinterizzazióne
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Definizione
sf. [sec. XX; da sinterizzare]. Processo metallurgico durante il quale una massa metallica pulverulenta e spugnosa viene trasformata in un corpo compatto mediante un trattamento termico effettuato a temperature generalmente inferiori al punto di fusione dei metalli di cui è composta la polvere stessa. Per estensione, il termine indica spesso il complesso delle operazioni che costituiscono l'intero ciclo di produzione proprio della metallurgia delle polveri, che si articola come segue: produzione delle polveri, mediante metodi meccanici, chimici o fisici, e loro caratterizzazione dal punto di vista fisico, morfologico e chimico; miscelazione delle polveri dei metalli componenti la lega desiderata, con aggiunte di lubrificanti e di additivi agglomeranti; compattazione, ottenuta mediante lo scorrimento di uno o più punzoni entro una matrice, per ottenere il pezzo nella sua forma definitiva; trattamento termico (la sinterizzazione in senso stretto), cioè mantenimento della miscela di polveri per un certo tempo a opportuna temperatura, allo scopo di far avvenire i fenomeni di diffusione allo stato solido, di ricristallizzazione e di ingrossamento dei grani, mediante i quali si ottiene il materiale nello stato desiderato. Il processo termico della sinterizzazione è governato, oltre che dal tempo e dalla temperatura, da numerose altre variabili quali la forma e le dimensioni delle particelle della polvere, il loro stato superficiale, il grado di compattazione della polvere e l'atmosfera nella quale è operata la sinterizzazione stessa. Schematicamente il trattamento termico avviene in due stadi durante i quali prima le particelle di metallo si saldano fra loro per l'aumento, nel tempo, dell'area di contatto, e poi si ha la formazione di pori chiusi che successivamente cambiano forma e dimensioni portando a un aumento di densità del materiale. Il ciclo si completa con operazioni supplementari, quali l'impregnazione con oli o altri lubrificanti, l'infiltrazione con metalli, la coniatura, eventuali trattamenti termici di ricottura, rinvenimento, tempra ecc; seguono, infine, le lavorazioni meccaniche per ottenere i particolari non eseguibili con la pressatura. Mediante le tecnologie della metallurgia delle polveri si producono attualmente numerosi pezzi che interessano svariati campi di applicazione.
Tecnologia: l'importanza della sinterizzazione
L'importanza dei procedimenti di sinterizzazione consiste soprattutto nel fatto che consentono di ottenere pezzi compatti senza raggiungere la temperatura di fusione del metallo (importante per la produzione di elementi in metalli altofondenti come tungsteno e molibdeno), di fabbricare pezzi con porosità controllata (come catalizzatori, filtri, o cuscinetti autolubrificanti impregnati d'olio) e infine di realizzare materiali costituiti da una matrice metallica in cui siano finemente disperse particelle di elementi o composti non metallici, oppure di unire in una struttura uniforme metalli non mescolabili. Largo uso di prodotti sinterizzati si ha in elettrotecnica per contatti per apparecchi elettrici (interruttori, relè, teleruttori ecc.) e detti perciò contatti sinterizzati; tali prodotti sono solitamente costituiti da miscele di due polveri metalliche diverse, per esempio argento e carburo di tungsteno. Variando il tipo e l'assortimento delle polveri e il grado di sinterizzazione si ottengono contatti caratterizzati da elevatissimo numero di manovre, forte pressione in chiusura, elevata resistenza all'arco e allo strisciamento.