Mecanizado de cerámicas a gran escala
En miles de aplicaciones industriales en las que la mayoría de los materiales fallan, las cerámicas técnicas prevalecen por su dureza, su estabilidad térmica y su resistencia química y al desgaste. Sin embargo, estas propiedades tan ventajosas hacen al mismo tiempo que estos materiales sean difíciles de mecanizar para alcanzar la forma final deseada. A escala de laboratorio se pueden fabricar compuestos de cerámica novedosos utilizando la sinterización por chispa de plasma. En este proceso, se prensan polvos electroconductivos para formar piezas base aplicando una combinación de calentamiento por efecto Joule y por inducción. El propósito del proyecto HYMACER (Hybrid sintering and advanced machining of technical ceramics), financiado por la Unión Europea, consistió en llevar este proceso a la escala industrial para fabricar piezas base de gran tamaño. Las pymes participantes en el consorcio cubrieron cada aspecto de la cadena de suministro, desde la fabricación de piezas base cerámicas hasta la fabricación de piezas acabadas. Empezando por los hornos de sinterizado, los miembros del proyecto HYMACER lograron realizar el proceso completo, desde fabricar piezas base hasta mecanizar piezas base de gran tamaño para obtener piezas más reducidas. A estas pymes se sumaron otros miembros investigadores y desarrolladores con el objetivo de implantar nuevos conocimientos. La investigación se centró en tecnologías industriales de mecanización de cerámicas electroconductivas y, concretamente, de compuestos de óxido de aluminio y dióxido de circonio. Los miembros del proyecto trabajaron en optimizar la síntesis de algunas materias primas seleccionadas, así como su procesamiento en un sistema híbrido de sinterización por chispa de plasma y prensado en caliente. Por vez primera, el equipo del proyecto HYMACER logró fabricar satisfactoriamente piezas base densas de cerámicas novedosas, en diámetros desde los 150 mm hasta los 400 mm y con espesores de hasta 32 mm. La modelización y las simulaciones numéricas resultaron de la mayor importancia para adquirir conocimientos fundamentales relativos a esta nueva tecnología híbrida. Además, se profundizó en el saber hacer para avanzar en el desarrollo y la optimización de los equipos existentes.
Palabras clave
Cerámicas técnicas, sinterización por chispa de plasma, HYMACER, prensado en caliente, tecnología híbrida
