Osservazione e misurazione di parti sinterizzate utilizzando microscopi digitali
Le parti sinterizzate sono prodotte attraverso la formatura di polveri metalliche o ceramiche in stampi in metallo, quindi attraverso la cottura e la tempra delle parti stampate a temperature inferiori rispetto ai rispettivi punti di fusione. I vantaggi della sinterizzazione sono la necessità solo di una piccola quantità di energia con minime perdite di materiale e un tempo e sforzo minimi per l’elaborazione secondaria, dal momento che i metalli non richiedono la fusione. Questa sezione fornisce una panoramica della sinterizzazione e presenta esempi di osservazione e misurazione di parti sinterizzate utilizzando microscopi digitali.
![Osservazione e misurazione di parti sinterizzate utilizzando microscopi digitali](/Images/ss_vhx-casestudy_a_sintered-parts_001_2066924.jpg)
- Vantaggi e svantaggi della sinterizzazione
- Principio di sinterizzazione
- Flusso di sinterizzazione
- Esempi di osservazione e misurazione di parti sinterizzate utilizzando microscopi digitali
Vantaggi e svantaggi della sinterizzazione
La sinterizzazione è utilizzata per la produzione di varie parti, poiché i materiali non richiedono la fusione.
- Vantaggi della sinterizzazione
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- È possibile utilizzare quasi qualsiasi materiale, a condizione che possa essere polverizzato.
- In molti casi non è richiesta l’elaborazione secondaria.
- Anche le perdite di materiale sono ridotte.
- È possibile plasmare forme complesse.
- È possibile miscelare liberamente i materiali.
- I componenti sinterizzati sono porosi e, pertanto, leggeri.
- È possibile elaborare anche materiali con punti di fusione elevati.
- Svantaggi della sinterizzazione
-
- Le polveri vengono lavorate, il che aumenta i costi dei materiali.
- Le parti si ritraggono quando sinterizzate.
- Le proprietà meccaniche, come la resistenza, sono inferiori a quelle prodotte mediante pressofusione o pressatura.
Principio di sinterizzazione
Le superfici a polvere solida sono instabili a causa del fatto che atomi, molecole e ioni non sono legati. Si formano giunti chiamati colli quando le polveri solide vengono riscaldate. Quando atomi, molecole e ioni si spostano (diffondono) dalle superfici del particolato in polvere ai colli, questi ultimi diventano più grandi e l’area superficiale diminuisce. Dal momento che i colli continuano a crescere attraverso gli stadi iniziale, intermedio e finale, la densità aumenta e la sinterizzazione è completata.
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- A: Collo
- B: Pori aperti
- C: Pori chiusi
I pori collegati all’aria esterna sono chiamati pori aperti e quelli isolati in un oggetto sono chiamati pori chiusi.
Flusso di sinterizzazione
- Determinare il rapporto di miscelazione delle polveri dei materiali e miscelarli con un miscelatore fino a quando la miscela non diventa uniforme.
- Porre la miscela di polvere in uno stampo in metallo e formarla con una pressa.
- Riscaldare la parte stampata in un forno di sinterizzazione per varie ore.
I materiali in polvere non si fondono perché la parte stampata viene cotta per indurire a una temperatura inferiore ai rispettivi punti di fusione. I materiali in polvere sono saldamente legati tra loro quando riscaldati a lungo e diventano sedimento.
I forni di sinterizzazione sono riempiti di fas per impedire l’ossidazione dei sedimenti.
I sedimenti possono essere tagliati o lucidati per aumentare la precisione o trattati termicamente per aumentarne la durezza.
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- A: Miscelatore
- B: Pressa
- C: Forno di sinterizzazione
Esempi di osservazione e misurazione di parti sinterizzate utilizzando microscopi digitali
Questi sono recenti esempi di osservazione e misurazione delle parti sinterizzate che utilizzano il Microscopio digitale 4K della Serie VHX di KEYENCE.
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Bassa densità di confine del particolato (bassa resistenza)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_a_sintered-parts_012_2066935.jpg)
Alta densità di confine del particolato (alta resistenza)
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Sinistra: con accessorio/Destra: senza accessorio
L’utilizzo dell’accessorio di illuminazione regolabile consente l’osservazione chiara dei pori.
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La grana veniva conteggiata visivamente per dimensioni utilizzando un microscopio elettronico di scansione (SEM). Questo processo può ora essere effettuato automaticamente utilizzando la funzione di misurazione automatica dell’area.
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Prima della misurazione
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Immagine di misurazione automatica dell’area
![](/Images/ss_vhx-casestudy_a_sintered-parts_019_2066942.jpg)
Prima della misurazione
![](/Images/ss_vhx-casestudy_a_sintered-parts_020_2066943.jpg)
Immagine di misurazione automatica dell’area (analisi granulometrica)
La funzione di misurazione automatica dell’area consente un’analisi precisa della granulometria, riducendo notevolmente la quantità di lavoro di analisi.