Fabricación de componentes de porcelana mediante CIM: viabilidad de procesado de diferentes polvos cerámicos

El moldeo por inyección de cerámica (en inglés, Ceramic Injection Moulding [CIM]) es una tecnología avanzada de conformado de polvos establecida hace tres décadas que recientemente se ha convertido en una atractiva alternativa para nuevas aplicaciones avanzadas, como la gestión térmica y la recarga inalámbrica de dispositivos. Las cerámicas de tipo porcelana permiten la introducción de nuevos feedstocks en el mercado CIM a precios más bajos en comparación con los tradicionales de alúmina y zircona. Existen varios factores que influyen en la calidad y las propiedades de los componentes finales en el procesado CIM y que están relacionados con las características del polvo de partida, como son el comportamiento durante el mezclado y la fluidez del feedstock, así como los parámetros de inyección, eliminación y sinterización. En este trabajo se describe la viabilidad de tres porcelanas para obtener mezclas inyectables que puedan procesarse con éxito mediante CIM. Se muestra la estabilización del par de torsión durante el proceso de mezclado, así como la fluidez de los diferentes feedstocks en función de la carga cerámica. Asimismo, se discuten las cualidades que idealmente se buscan en un polvo para ser procesados mediante CIM. Finalmente, se muestran los resultados obtenidos de densidad, propiedades microestructurales y propiedades mecánicas (dureza y resistencia a la flexión) de la porcelana seleccionada, y se demuestra que la mezcla inyectable diseñada a precio competitivo puede utilizarse para aplicaciones estéticas y eléctricas en futuros trabajos.
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