Polvo granulado y procedimiento para producir polvo granulado.

Un polvo granulado que comprende una pluralidad de partículas metálicas unidas entre sí por un aglutinante orgánico,

en el que el aglutinante orgánico contiene poli(alcohol vinílico) o un derivado del mismo, un poliol y una amina orgánica o un derivado de la misma, y una relación de densidad aparente del polvo granulado a densidad real de las partículas metálicas de 20 a 50 %.

Polvo granulado y procedimiento para producir polvo granulado Campo técnico

La presente Invención se refiere a un polvo granulado y a un procedimiento para producir el mismo.

Técnica relacionada

Es conocido como procedimiento para moldear un polvo metálico un procedimiento de moldeo por compresión en el que se rellena con una mezcla de polvo metálico y un aglutinante orgánico un troquel de moldeo dado, seguido de compresión, obteniendo asi un cuerpo moldeado con una forma dada. Se somete el cuerpo moldeado obtenido a un tratamiento desengrasante de retirada del aglutinante orgánico y un tratamiento de cocción para sinterizar el polvo metálico, formando así un cuerpo metálico slnterlzado. Dicha técnica es una técnica de metalurgia en polvo ejemplar, y puede producirse una gran cantidad de cuerpos metálicos sinterizados de forma complicada según la forma del troquel de moldeo. Por lo tanto, dicha técnica se ha extendido ampliamente a muchos campos Industriales.

En el procedimiento de moldeo por compresión, en primer lugar es necesario rellenar con un polvo metálico un troquel de moldeo tan estrechamente como sea posible. Es debido a que si hay espacio en el troquel de moldeo, este espacio permanece en el cuerpo moldeado resultante como un agujero, dando como resultado el empeoramiento de la densidad del cuerpo metálico sinterizado al final.

Sin embargo, a veces se usa como polvo metálico un polvo fino con un diámetro medio de partícula de 10 pm o menos. Dicho polvo fino tiene una baja fluidez, y por lo tanto, tiene una mala propiedad de relleno en un troquel de moldeo. Por lo tanto, se granula una mezcla de polvo metálico y aglutinante orgánico en partículas que tienen un tamaño de partícula mayor para mejorar la fluidez del mismo. Cuando se granula la mezcla, se unen una pluralidad de partículas en el polvo metálico entre sí por el aglutinante orgánico, formando así un polvo granulado que tiene un mayor tamaño de partícula. El polvo granulado tiene mayor fluidez que el polvo metálico, y por lo tanto tiene una excelente propiedad de relleno en un troquel de moldeo y, por tanto, puede producirse un cuerpo moldeado denso y un cuerpo sinterizado denso.

Por ejemplo, el documento JP-A-2005-154847 da a conocer un procedimiento para obtener un cuerpo sinterizado mediante moldeo por compresión de un polvo granulado de un polvo metálico y cocción del cuerpo moldeado resultante a una alta temperatura de 1.200 °C o mayor.

Sin embargo, un horno de cocción que pueda usarse a una temperatura de 1.200 °C o mayor necesita una estructura termorresistente especial, y por lo tanto es caro y tiene también un alto coste operativo.

Por otro lado, si la temperatura de cocción se reduce, se reduce la densidad del cuerpo sinterizado resultante, y surge el problema de que el cuerpo sinterizado tiene malas propiedades mecánicas.

Por esta razón, existe la necesidad de proporcionar un polvo granulado que se sinterice favorablemente incluso si se cuece a una temperatura relativamente baja y que sea capaz de producir un cuerpo sinterizado con una alta densidad, y de proporcionar un procedimiento para producir un polvo granulado capaz de producir fácilmente dicho polvo granulado.

El documento EP 0.659.508 A2 da a conocer procedimientos y equipos para la fabricación de polvos granulados con los que se controla la reacción entre polvos de aleación que contienen tierras raras de tipo R-Fe o de tipo R-Co y aglutinante, se reduce el contenido de oxígeno residual y de carbono de los productos sinterizados después de sinterizar, y con los que es posible obtener polvos granulados isotrópicos o anisotrópicos que tienen buenas propiedades de fluidez y lubricación de polvo cuando se moldean. Después de agitar una suspensión densa de polvos de aleación que contienen tierras raras formados añadiendo un aglutinante consistente en agua y al menos uno de metilcelulosa, poliacrilamida o poli(alcohol vinílico), y mezclar, se forman gotitas líquidas orientadas aplicando un campo magnético a la suspensión densa para orientar dichas partículas de polvo y pulverizando dentro de la cámara de un aparato secador por pulverización. Al solidificar en seco instantáneamente estos polvos granulados anisotrópicos, es posible fabricar polvos granulados esféricos con buenas propiedades magnéticas y una alta fluidez, con lo que se mejoran las propiedades de fluidez y lubricación de polvo en el momento de moldeo por compresión, así como mejoran el ciclo de moldeo y la precisión dimensional del producto moldeado.

Sumario de la invención

Este problema se resuelve mediante la provisión de un polvo granulado que contiene una pluralidad de partículas metálicas unidas entre sí por un aglutinante orgánico, en el que el aglutinante orgánico contiene poli(alcohol vinílico) o un derivado del mismo y un poliol, preferiblemente un glicol, y una amina orgánica o un derivado de la

misma, y la relación de densidad aparente del polvo granulado a densidad real de las partículas metálicas es de 20 a 50 %.

Según esta configuración, puede obtenerse un polvo granulado que se sinteriza favorablemente incluso si se cuece a temperatura relativamente baja y es capaz de producir un cuerpo sinterizado con una alta densidad.

De acuerdo con el aspecto de la invención, el poliol es preferiblemente gllcerlna.

Entre los polioles, se prefiere glicol, y la glicerina tiene un peso molecular relativamente pequeño y tiene también un alto contenido de grupos hidroxilo, y por lo tanto entra fácilmente entre las moléculas de polietilenglicol. Además, la glicerina contiene un montón de sitios que contribuyen a la formación de enlace de hidrógeno, y por lo tanto contribuye a la densificación del polvo granulado. Adicionalmente, la glicerina tiene una viscosidad moderada, y por lo tanto puede aumentar adicionalmente la propiedad de aglutinación del polvo metálico en el momento de la granulación y la propiedad de retención de forma del cuerpo moldeado.

De acuerdo con el aspecto de la invención, la cantidad de poliol es preferiblemente de 0,01 a 0,2 partes en peso basada en 100 partes en peso de partículas metálicas.

En esta realización preferida, el polvo granulado puede densificarse de manera beneficiosa y, por lo tanto, puede obtenerse un cuerpo sinterizado con una alta densidad. Adicionalmente, esta realización preferida puede evitar la aparición de rebote, que es el resultado de la acumulación de tensión en el cuerpo moldeado durante el moldeo por compresión y la liberación de la tensión acumulada después de terminado el moldeo, acompañado de deformación.

De acuerdo con el aspecto de la invención, el aglutinante orgánico contiene una amina orgánica o derivado de la

misma.

La amina orgánica se adsorbe espontáneamente sobre las superficies de las partículas del polvo metálico, reduciendo la fricción interparticular, y acelerando así la densificación del polvo granulado. Además de esto, la amina orgánica adsorbida sobre las superficies de las partículas reduce la posibilidad de contacto entre las partículas y el aire exterior, y por lo tanto puede aumentarse la resistencia a la intemperie de las partículas.

En una realización particularmente preferida, la amina orgánica es preferiblemente al menos una de una alquilamina, una cicloalquilamina, una alcanolamina y un derivado de las mismas.

Estas aminas orgánicas preferidas permiten una aceleración adicional de la densificación de polvo granulado.

La cantidad de amina orgánica es preferiblemente de 0,001 a 5 partes en peso, basada en 100 partes en peso de las partículas metálicas.

Según esta configuración, se potencian adicionalmente la densificación del polvo granulado y la mejora de la resistencia a la Intemperie.

En otra realización preferida, el contenido de aglutinante orgánico en el polvo granulado es preferiblemente de 0,1 a 20 % en peso.

En esta realización preferida, puede aumentarse la propiedad de disgregación en el momento del moldeo y la propiedad de retención de forma del cuerpo de moldeo después de moldear. Como resultado, puede obtenerse un cuerpo sinterizado con una alta densidad y una excelente precisión dimensional.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para producir un polvo granulado que incluye permitir hacer girar y/o fluir un polvo metálico mientras se suministra una solución de un aglutinante orgánico que contiene poli(alcohol vinílico) o un derivado del mismo, un poliol y una amina orgánica o un derivado de la misma, granulando asi el polvo metálico.

Según este procedimiento, puede producirse fácilmente un polvo granulado que se sinteriza... [Seguir leyendo]

1. Un polvo granulado que comprende una pluralidad de partículas metálicas unidas entre sí por un aglutinante orgánico, en el que el aglutinante orgánico contiene poli(alcohol vinílico) o un derivado del mismo, un poliol y una amina orgánica o un derivado de la misma, y una relación de densidad aparente del polvo granulado a densidad real de las partículas metálicas de 20 a 50 %.

2. El polvo granulado según la reivindicación 1, en el que el poliol es glicerina.

3. El polvo granulado según la reivindicación 1 o 2, en el que la cantidad de poliol es de 0,01 a 0,2 partes en peso, basada en 100 partes en peso de partículas metálicas.

4. El polvo granulado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la amina orgánica es al menos una de una alquilamina, una cicloalqullamina, una alcanolamlna y derivado de las mismas.

5. El polvo granulado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la cantidad de adición de amina orgánica es de 0,001 a 5 partes en peso, basada en 100 partes en peso de las partículas metálicas.

6. El polvo granulado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el contenido de aglutinante orgánico en el polvo granulado es de 0,1 a 20 % en peso.

7. Un procedimiento para producir un polvo granulado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 que comprende: proporcionar un polvo metálico mientras se hace girar o fluir el polvo metálico, suministrando simultáneamente una solución de aglutinante orgánico al polvo metálico para granular el polvo metálico, en el que el aglutinante orgánico contiene poli(alcohol vinílico) o un derivado del mismo, un poliol y una amina orgánica o un derivado de la misma.

8. El procedimiento para producir un polvo granulado según la reivindicación 7, en el que la solución de aglutinante orgánico se suministra por pulverización.