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Como o próprio nome indica, a sinterização de estado sólido é a fusão ou formação de material em pó em um produto sem realmente haver a liquefação do material.
O processo de sinterização pode ser melhor descrito como a fabricação de produtos sólidos sintéticos usando aquecimento controlado de matérias-primas em pó. A correta aplicação da temperatura na sinterização gera a adesão dos grãos de pó sem derreter o material. Esta temperatura adequada é normalmente dois terços do ponto de fusão do material particular. O método de sinterização, embora hoje em dia seja um processo altamente tecnológico caracterizado por sistemas CAD, sistemas a laser e sistemas de plasma, tem suas raízes no antigo método de queima de cerâmica.
A sinterização é geralmente utilizada na fabricação de produtos cerâmicos, no entanto, o processo pode ser usado para metais, vidro e objetos de plástico, bem como produtos de compostos e ligas. Se a matéria-prima para um determinado produto estiver na forma de pó, o produto pode ser sinterizado. Os processos, é claro, são muito diferentes de acordo com a composição molecular, a temperatura de fusão dos grãos de pó e o uso final do produto sinterizado. Apesar de, por exemplo, um pó plástico não poder ser sinterizado em um objeto metálico, um pó diferente, como uma mistura de cerâmica / metal pode ser sinterizado em um objeto composto.
Existem dois métodos essenciais de fabricação sinterizada: de estado sólido e fase líquida. Como o próprio nome indica, a sinterização de estado sólido é a fusão ou formação de material em pó em um produto sem realmente haver a liquefação do material. Por outro lado, o processo de fase líquida apresenta um passo líquido no processo de aquecimento dos grãos de pó. O método de sinterização fase líquida é geralmente mais fácil e mais rentável do que a sinterização de estado sólido. No entanto, uma certa degradação da matéria-prima vai ocorrer que não é o caso com o processo de estado sólido.
Além dos dois métodos básicos de sinterização, uma série de variações específicas destes métodos é também utilizada na produção de produtos sinterizados. A sinterização de plasma e sinterização seletiva a laser são dois dos métodos utilizados na indústria siderúrgica e em aciarias do setor metal mecânico, para sinterizar produtos com tolerâncias específicas e especificações. O primeiro usa cargas elétricas de corrente contínua pulsada (DC) para a sinterização do pó compacto, essencialmente, de dentro para fora, e é rápido e relativamente barato, enquanto o segundo método oferece a capacidade de direcionar determinadas seções dos objetos produzidos para melhorar, de forma incremental, a densidade e a porosidade do produto.
Sinterização de minérios de ferro, por exemplo, já percorreu um longo caminho desde a sua fase de desenvolvimento. As vantagens dos produtos sinterizados, forjados ou produtos moldados incluem maior pureza das matérias-primas, a manutenção da pureza através do processo de fabricação, a estabilidade dos passos repetitivos na fabricação e a densidade uniforme do item produzido. Obviamente, os avanços na tecnologia garantem uma produção mais rentável de produtos, como minérios de ferro sinterizados, de maior qualidade.