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Sinterización por descarga de condensador

La sinterización por descarga de condensadores (CDS) [ 1 ] es una técnica de sinterización asistida por corriente eléctrica ( ECAS ) [ 2 ] . La técnica se basa en el almacenamie...

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La sinterización por descarga de condensadores (CDS) [ 1 ] es una técnica de sinterización asistida por corriente eléctrica ( ECAS ) [ 2 ] . La técnica se basa en el almacenamiento de energía electrostática en un banco de condensadores de alto voltaje y su descarga en el aparato de sinterización a bajo voltaje (<30 V) y alta corriente a través de transformadores reductores sobre un compacto de polvo precompactado que se mantiene bajo presión. El molde de sinterización y los electrodos son similares a los empleados en las técnicas de sinterización asistida por campo ( FAST ), como la sinterización por plasma de chispa y las tecnologías de sinterización por pulso electromagnético único .

Este método, análogo a la sinterización resistiva, es una evolución directa de una tecnología de soldadura denominada soldadura por descarga capacitiva ( Kondensator-Impulsschweißen ). La soldadura por descarga capacitiva parece ser una mejora de la técnica menos potente de compactación por descarga capacitiva patentada por W. Knoess y M. Schlemmer (EP 0671232, Patente estadounidense 5529746).

Las ventajas de la técnica son:

  • Tiempo de sinterización corto (menos de un segundo)
  • No es necesario utilizar una atmósfera controlada, incluso durante la sinterización de materiales altamente reactivos como el titanio.
  • la capacidad de obtener materiales metaestables y nanocristalinos

Desambiguación

La técnica ha sido estudiada por Element Six [ 3 ] bajo el nombre de sinterización por descarga eléctrica . Este nombre ha sido adoptado por muchos autores en el pasado [ 4 ] para describir una gama de tecnologías diferentes que suelen emplear voltajes muy altos y máquinas completamente distintas. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Por esta razón, la técnica que emplea bajos voltajes y altas corrientes, adaptada de la soldadura por descarga de condensador, ha sido denominada sinterización por descarga de condensador. Otros autores también se refieren a esta tecnología como compactación por plasma de chispa (en referencia a la conocida sinterización por plasma de chispa, con la que solo comparte el uso de corrientes eléctricas).

Desarrollos

La sinterización por descarga de condensador se encuentra en una etapa experimental/de investigación de desarrollo en Alemania, en la Universidad Ruhr de Bochum, donde se ha instalado una máquina prototipo. [ 8 ]

Referencias

  1. ↑ Fais, A. (2010). "Características y parámetros de procesamiento en la sinterización por descarga de condensador". Journal of Materials Processing Technology . 210 (15): 2223– 2230. doi : 10.1016/j.jmatprotec.2010.08.009 .
  2. ↑ Orrù, Roberto; Licheri, Roberta; Locci, Antonio Mario; Cincotti, Alberto; Cao, Giacomo (2009). "Consolidación/Síntesis de materiales mediante sinterización activada/asistida por corriente eléctrica". Ciencia e Ingeniería de Materiales: R: Informes . 63 ( 4–6 ): 127–287 . doi : 10.1016/j.mser.2008.09.003 .
  3. ↑ Egan, David; Melody, Seamus (2009). "EDS como método de fabricación de herramientas de diamante". Metal Powder Report . 64 (6): 10– 36. doi : 10.1016/S0026-0657(09)70168-7 .
  4. ↑ Clyens, S.; Al-Hassani, STS; Johnson, W. (1976). "La compactación de barras de metalurgia de polvos mediante descargas eléctricas de alto voltaje". International Journal of Mechanical Sciences . 18 : 37–40 . doi : 10.1016/0020-7403(76)90073-4 .
  5. ↑ Belyavin, KE; Min'Ko, DV; Kuznechik, OO (2004). "Modelado del proceso de sinterización por descarga eléctrica de polvos metálicos". Journal of Engineering Physics and Thermophysics . 77 (3): 628– 637. Bibcode : 2004JEPT...77..628B . doi : 10.1023/B:JOEP.0000036510.38833.05 . S2CID 121627492 . 
  6. ↑ Raichenko, Alexander I. (2000). "Estudios comparativos de las propiedades de herramientas fabricadas mediante sinterización por descarga eléctrica y prensado en caliente". Metalurgia de polvos y cerámica metálica . 39 (11/12): 618– 622. doi : 10.1023/A:1011340517132 . S2CID 139125949 . 
  7. ↑ An, YB; Oh, NH; Chun, YW; Kim, YH; Kim, DK; Park, JS; Kwon, JJ.; Choi, KO; Eom, TG; Byun, TH; Kim, JY; Reucroft, PJ; Kim, KJ; Lee, WH (2005). "Propiedades mecánicas de implantes de Ti poroso sinterizado por descarga electroquímica ambiental". Materials Letters . 59 (17): 2178– 2182. Bibcode : 2005MatL...59.2178A . doi : 10.1016/j.matlet.2005.02.059 .
  8. ↑ "Fraunhofer IFAM Dresde - Fraunhofer IFAM" (PDF) .