Un método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado,

que comprende los pasos de:

• proporcionar fibras metálicas, teniendo dichas fibras una L/D menor que 110, siendo dicha L la longitud media de fibra, siendo dicho D el diámetro equivalente de las fibras metálicas;

• preparar un lodo que comprende dichas fibras metálicas y un agente fijador por mezcla de dichas fibras metálicas y dicho agente fijador, en donde la concentración de fibras metálicas en dicho lodo está comprendida en el intervalo de 2% en peso a 40% en peso de dicho lodo, y en donde la concentración del agente fijador en dicho lodo está comprendida en el intervalo de 0,5% en peso a 30% en peso de dicho lodo;

• colar en cinta una capa de dicho lodo sobre un soporte utilizando un aplicador;

• solidificar dicho lodo, proporcionando un papel metalizado que comprende la totalidad de dichas fibras metálicas y la totalidad de dicho agente fijador;

• desprender dicho agente fijador en dicho lodo y sinterizar dichas fibras metálicas

Método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado.

Antecedentes de la invención

Los medios de fibras metálicas sinterizados son bien conocidos en la técnica para numerosas aplicaciones, tales como p.ej. filtración de líquidos o gases.

Un primer método para proporcionar un medio de fibras metálicas sinterizado consiste en producir una tela de fibras metálicas por deposición al aire, y sinterización de esta tela depositada al aire en hornos apropiados.

Una desventaja de esta tela extendida al aire es el hecho de que la tela es por regla general relativamente heterogénea, especialmente cuando deben proporcionarse medios de fibras metálicas sinterizados relativamente delgados. Esto se debe a que es difícil que las telas extendidas al aire puedan proporcionarse de modo suficientemente homogéneo, y por tanto, para disponer de un medio de fibras metálicas sinterizado con propiedades homogéneas en toda su superficie, se apilan usualmente varias telas extendidas al aire (lo que se conoce como duplicación).

Otro método para proporcionar una tela, antes de la operación de sinterización, consiste en utilizar el denominado método de deposición húmeda o método de la fabricación del papel, como se describe en WO 98/43756, EP 933984A, JP 11-131105, JP 61-225400 y JP 61-223105. Las fibras metálicas se convierten en un lodo, lodo que se vierte sobre un tamiz. El agua es aspirada del lodo a través del tamiz. El lodo deshidratado restante se sintetiza después. Puede utilizarse un agente fijador para fijar temporalmente las fibras metálicas unas a otras y hacer así transportable el lodo deshidratado. Este lodo deshidratado se sinteriza luego, desprendiendo en primer lugar a ser posible el agente fijador.

Una desventaja de la tela húmeda es que en el caso de la utilización de fibras delgadas y relativamente cortas, algunas de las fibras más cortas son aspiradas a través del tamiz, junto con el agua que se elimina del lodo. En el caso de las telas delgadas fabricadas antes de la sinterización, el paso de deshidratación puede aspirar orificios pequeños o mayores en la tela en los cuales se retienen pocas fibras o ninguna para la sinterización. Asimismo, se obtiene una impronta de la red soportante, utilizada para soportar el lodo húmedo durante la deshidratación. El patrón neto se observa en la tela deshidratada como manchas repetitivas más delgadas.

Como resultado, el lodo deshidratado y por tanto el medio de fibras metálicas sinterizado, puede tener zonas heterogéneas en las cuales están presentes menos fibras, aun cuando varias capas de las telas recién deshidratadas se apilen unas a otras antes de la sinterización.

Especialmente en el caso de la utilización de fibras con diámetro equivalente pequeño, v.g. 2 µm a 6 µm, se advierte el fenómeno de aspiración de fibras con el agua durante la deshidratación. Esto es debido a que usualmente la cantidad de fibras con longitudes menores es tanto mayor cuanto más finas son las fibras. Como resultado, más fibras con longitud corta son aspiradas con el agua durante la deshidratación en el caso de las fibras con diámetro equivalente pequeño.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un método para fabricar un medio de fibras metálicas sinterizado que resuelve los inconvenientes de la técnica anterior. Es un objeto de la presente invención proporcionar un método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado con propiedades homogéneas en toda su superficie. Es también un objeto de la presente invención proporcionar un método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado con propiedades homogéneas en toda su superficie que comprende fibras metálicas relativamente cortas y/o finas. Es adicionalmente un objeto de la presente invención proporcionar un método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado con propiedades homogéneas en toda su superficie, medio que tiene un espesor relativamente pequeño.

Un método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado como el que constituye objeto de la invención comprende los pasos que se describen en la reivindicación 1.

El lodo utilizado para la colada utilizando un aplicador, o la denominada colada en cinta, comprende una cantidad de fibras metálicas comprendida en el intervalo de 2% en peso a 40% en peso del lodo, más preferiblemente entre 5% en peso y 15% en peso del lodo. Aparentemente, tal concentración combinada con la acción de colada de cinta para proporcionar capas sustancialmente planas de lodo, hace que las fibras metálicas se distribuyan más homogéneamente, proporcionando así un medio de fibras metálicas sinterizado que tiene propiedades más homogéneas en su superficie y en el espesor del medio.

Demasiadas fibras metálicas en el lodo pueden causar aglomeración de las fibras, lo que es causa a su vez de una distribución heterogénea de las fibras metálicas en todo el medio de fibras metálicas sinterizado.

Un número demasiado pequeño de fibras metálicas en el lodo puede causar problemas durante el desprendimiento del fijador, donde un desprendimiento excesivo del fijador causa una perturbación de la sinterización de las fibras metálicas. Adicionalmente, dicha producción de medio de fibras metálicas sinterizado resulta antieconómica, dado que se consume una gran cantidad de energía para el desprendimiento del agente fijador, y debe eliminarse un gran volumen de material fijador. En cada capa de colada, la distribución de las fibras metálicas en su superficie puede llegar a ser irregular.

En un método preferido adicional, el lodo comprende un disolvente para disolver el agente fijador, y durante la solidificación del lodo, se elimina por evaporación todo el disolvente. Esto tiene un efecto ventajoso adicional sobre la homogeneidad de la distribución de las fibras metálicas en la superficie y en el espesor del medio de fibras metálicas sinterizado que resulta del proceso ulterior.

Considérese ahora el método para proporcionar un medio de fibras metálicas sinterizado como objeto de la invención con mayor detalle.

En un primer paso, deben proporcionarse fibras metálicas. Puede utilizarse cualquier tipo de metal o aleación metálica para proporcionar las fibras metálicas.

Las fibras metálicas están hechas por ejemplo de acero, tal como acero inoxidable. Las fibras de acero inoxidable preferidas son aleaciones de la serie AISI 300 o AISI 400, tales como AISI 316L o AISI 347, o aleaciones que comprenden Fe, Al y Cr, acero inoxidable que comprende cromo, aluminio y/o níquel y 0,05 a 0,3% en peso de itrio, cerio, lantano, hafnio, o titanio, tal como las aleaciones DIN 1.4767 o Fecralloy®. Asimismo pueden utilizarse cobre o aleaciones de cobre, o titanio o aleaciones de titanio.

Las fibras metálicas pueden estar hechas también de níquel o una aleación de níquel.

Las fibras metálicas pueden fabricarse por cualquier método de producción de fibras metálicas conocido actualmente, v.g. por operación de estirado de haces ("bundle drawing"), por operación de rasurado de bobinas ("coil shaving") como se describe en JP 30 83 144, por operaciones de rasurado de alambre ("wire shaving") (tales como lana de acero) o por un método que proporcione fibras metálicas a partir de un baño de aleación de metal fundido.

Con objeto de proporcionar a las fibras metálicas su longitud media, las fibras metálicas pueden cortarse utilizando el método que se describe en WO02/057035, o por utilización del método para proporcionar granos de fibra metálica tal como se describe en EE.UU. 4664971.

Las fibras metálicas utilizadas para proporcionar el medio de fibras metálicas sinterizado se caracterizan por tener un diámetro equivalente D y una longitud media de fibra L.

Con diámetro equivalente de una fibra metálica se entiende el diámetro de un círculo imaginario que tiene la misma superficie que la superficie de una sección transversal radial de la fibra.

Preferiblemente, el diámetro equivalente D de las fibras metálicas es menor que 100 µm, tal como menor que 65 µm, más preferiblemente menor que 36 µm, tal como 35 µm, 22 µm o 17 µm. A ser posible, el diámetro equivalente de las fibras metálicas es menor que 15 µm, tal como 14 µm, 12 µm u 11 µm, o de modo aún más preferido menor...

1. Un método de fabricación de un medio de fibras metálicas sinterizado, que comprende los pasos de:

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho lodo comprende un disolvente que disuelve dicho agente fijador.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde dicha solidificación de dicho lodo se realiza por evaporación de la totalidad de dicho disolvente de dicho lodo.

4. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en donde dicho disolvente es agua.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho lodo se proporciona por calentamiento de dicho agente fijador.

6. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho método comprende el paso adicional de reducción del espesor de dicho papel metalizado por una operación de compresión.

7. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde dicho método comprende un paso adicional de reducción del espesor de dicho medio de fibras metálicas sinterizado.

8. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde dicho método comprende un paso adicional de apilar varios papeles metalizados unas a otras antes de dicho desprendimiento de dicho agente fijador.

9. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde dicho método comprende un paso adicional de añadir una estructura metálica porosa, un papel metalizado o chapa metálica a dicho papel metalizado antes de desprender dicho agente fijador.

10. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde dicho método comprende un paso adicional de sinterización de una estructura metálica porosa, un papel metalizado o chapa metálica a dicho medio de fibras metálicas sinterizado.

11. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el espesor de dicho medio de fibras metálicas sinterizado es menor que o igual a 0,2 mm.

12. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la porosidad de dicho medio de fibras metálicas sinterizado está comprendida en el intervalo de 40% a 99%.

13. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, en donde la presión en el punto de burbuja de dicho medio de fibras metálicas sinterizado es mayor que 10.000 Pa.

14. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, en donde el tamaño medio de poros de flujo de dicho medio de fibras metálicas sinterizado es menor que 1,5 veces dicho diámetro de fibra equivalente D de dichas fibras metálicas.