Caso práctico: Cilindros de aislamiento para sistemas de sinterización a presión

Proceso estable a alta presión - un cilindro que lo aguanta todo

En los sistemas de sinterización a presión, los componentes se compactan a alta presión y en condiciones térmicas exigentes. Sólo se puede garantizar una calidad constante del producto si la distribución del calor en la cámara es uniforme y todos los componentes de grafito pueden soportar las cargas más elevadas.

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Antecedentes

La tecnología de sinterización a presión desempeña un papel fundamental en la fabricación de herramientas, así como en la ingeniería mecánica y de instalaciones. Por ejemplo, las plaquitas intercambiables y las brocas de metal duro se fabrican en la fabricación de herramientas, mientras que las ruedas dentadas, los componentes hidráulicos y las piezas estructurales no porosas se producen en la ingeniería mecánica.


El proceso requiere presiones de 60 a 100 bares y temperaturas de hasta 1500 °C, y los procesos de desaglomeración y sinterización a menudo tienen que tener lugar en la misma cámara. Un flujo de gas uniforme y la homogeneidad de la temperatura son cruciales para conseguir resultados de alta calidad.


Además, las empresas se enfrentan a retos como los elevados requisitos energéticos, los limitados ciclos de vida de los componentes de los sistemas y las crecientes exigencias de sostenibilidad y eficiencia de los recursos.


Visión general

Industria:

Fabricación de herramientas, industria del metal duro, ingeniería mecánica y de instalaciones

Procedimiento:

Sinterización a presión bajo alta presión (60-100 bar) y altas temperaturas hasta más de 1500 °C

Solución:

Desarrollo de un cilindro aislante de gran formato y de una sola pieza para sistemas de sinterización a presión

Servicios:

Consultoría, ingeniería documentación técnica, fabricación

Resultado:

Estabilidad del proceso, fiabilidad del proceso y larga vida útil del producto gracias a un aislamiento hermético fiable en diseño de cilindro grande y de una sola pieza en construcción sándwich.

El reto

Los procesos a alta temperatura en los sistemas de sinterización a presión requieren un cilindro aislante que permanezca permanentemente estable y estanco al gas, incluso con cambios extremos de presión y temperatura.
Esto implica las máximas exigencias a las propiedades aislantes del cilindro para garantizar procesos seguros y reproducibles.

Durante mucho tiempo, también fue un reto especial para la industria de la sinterización a presión adquirir cilindros de aislamiento en diseños grandes de una sola pieza. No es raro que la industria necesite sistemas de aislamiento de más de 3 metros de longitud. Sólo unos pocos fabricantes en todo el mundo eran capaces de producir cilindros de una pieza de este tamaño.

La tarea específica: desarrollo de un cilindro aislante de gran formato

Graphite Materials tomó la iniciativa y, junto con un socio comercial, desarrolló un cilindro aislante en construcción sándwich especialmente adaptado a la aplicación.

  • Producción de una sola pieza en un tamaño hasta ahora no disponible de más de 3 metros de longitud
  • Propiedades aislantes óptimas gracias a la simbiosis de diferentes materiales aislantes en la construcción en sándwich
  • Larga vida útil gracias a una protección eficaz de los bordes y la superficie
  • Ventaja de costes gracias a la reducción de los intervalos de mantenimiento

El prototipo se probó con éxito y el cilindro cumplía todos los requisitos mecánicos y térmicos.

Resultados del proceso

Gracias al nuevo desarrollo, la distribución de la temperatura en el proceso de sinterización a presión se ha hecho más homogénea, lo que permite una calidad constante del producto. Al mismo tiempo, el nuevo diseño prolonga considerablemente la vida útil de los componentes aislantes y reduce los costes de mantenimiento.

El resultado

  • Es posible la versión grande de una sola pieza con una longitud de más de 3 metros
  • Aislamiento estanco al gas garantizado gracias a la composición optimizada del material
  • Alta fiabilidad del proceso gracias a una mayor vida útil y un menor desgaste
  • Condiciones de proceso estables gracias a la distribución uniforme de la temperatura
  • Plazos de entrega más cortos gracias a un concepto de producción optimizado

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