NETZSCH Termica Neo presenta la sinterización de cerámica de

¿Qué ocurre en el interior de una pieza cerámica durante la SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización?

Los gradientes de temperatura, las variaciones de DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad y los cambios en el flujo de calor determinan la microestructura final.
Hasta ahora, estos procesos dinámicos permanecían ocultos y solo se estimaban a partir de curvas de contracción o mediciones de DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad.

NETZSCH Termica Neo cambia esta situación. Transforma la cinética de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización en mapas 3D de temperatura, velocidad de densificación y transferencia de calor, mostrándote cómo se consolida tu material capa a capa.

Simulación en 3D de la temperatura y el grado de sinterización en el nitruro de silicio (Si₃N₄), que permite visualizar los campos de calor y densificación durante la sinterización de la cerámica. — Figura: Imagen de simulación en 3D que muestra los campos de temperatura y el grado de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización en el Si₃N₄.

El reto de la simulación del sinterizado

La SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización es algo más que un simple calentamiento. Combina la difusión, la porosidad y la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica, variables que varían en función de la temperatura y la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad.
Una temperatura uniforme en el horno no garantiza una densificación uniforme. El núcleo puede quedarse rezagado o sobrecalentarse, dependiendo de la geometría y la transferencia de calor.

El software Termica Neo de NETZSCH vincula dinámicamente estos fenómenos:

Importa modelos de Kinetics Neo para la relación entre la velocidad de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización y la temperatura.
Tiene en cuenta la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica dependiente de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad.
Simula la temperatura, la velocidad de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización y el grado de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización (α) en un espacio 2D o 3D.

Caso práctico: nitruro de silicio (Si₃N₄)

Las simulaciones de Termica Neo muestran un aumento espectacular de la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica: aproximadamente 25 veces mayor al pasar del material en bruto al material totalmente sinterizado. Este cambio modifica el flujo de calor interno y acelera la densificación en la superficie. El modelo predice:

una contracción longitudinal de aproximadamente el 17 %,
un aumento de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad del 40 %,
frentes de temperatura y densificación que se desplazan hacia el interior.

Conclusión: hay que controlar las velocidades de calentamiento y los tiempos de mantenimiento para lograr la homogeneidad sin microfisuras, y no solo la densificación total.

Caso práctico: Optimización de la zirconia

Termica Neo probó varios perfiles de calentamiento para la circonia. Un programa de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización optimizado de 72 minutos permitió obtener campos uniformes de temperatura y densificación con una tensión mínima.
Los perfiles desiguales revelaron núcleos más fríos y frentes de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización retrasados. Estos son indicadores clave para ajustar el proceso.

Simulación del sinterizado de circonio con mapas térmicos en 2D de la temperatura, la velocidad de sinterizado y el grado de densificación, utilizando el program NETZSCH Termica Neo. — Figura: Carcasa de circonio con mapas bidimensionales de temperatura, velocidad de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización y grado de sinterización.

Consulta todos los casos prácticos con detalle en nuestro nuevo folleto:

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Por qué es importante

La sinterización determina el rendimiento final. Termica Neo te ayuda a:

Visualizar los gradientes de temperatura y densificación en tiempo real.
Optimizar las velocidades de calentamiento, los tiempos de mantenimiento y el enfriamiento para obtener una DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad uniforme.
Predecir el comportamiento de contracción y las zonas de tensión térmica.
Acortar los ciclos de desarrollo y reducir los costosos lotes de prueba.

Es la visión más clara que jamás se haya tenido de lo que realmente ocurre en el interior de su pieza cerámica.

Ventajas de Termica Neo

Importación cinética directa desde el software «Kinetics Neo »
Visualización en 2D/3D de la temperatura, la densificación y la velocidad de sinterización
Modelización de la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica en función de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad
Optimización realista de los ciclos de tratamiento térmico
Menos pruebas en el horno | Mayor rendimiento | Rendimiento predecible

Acerca de esta serie de entradas del blog

Esta entrada pone fin a la serie de entradas del blog « NETZSCH » titulada «La nueva dimensión del análisis térmico con Termica Neo». Aquí puedes ver un resumen de toda la serie: