BR102012031307A2 - Processo e dispositivo para sinterização de material de sinterização - Google Patents

Abstract

PROCESSO E DISPOSITIVO PARA SINTERIZAÇÃO DE MATERIAL DE SINTERIZAÇÃO. A presente invenção refere-se a um dispositivo (10) e um processo para sinterização de material de sinterização, como um material suscetível à oxidação, especialmente material de sinterização (46) metálico, especialmente uma estrutura dentária, abrangendo uma concha (18) que recebe o material de sinterização e que se encontra disposta numa placa básica (14), com uma cobertura (16) em formato de um recipiente que envolve a referida concha, cuja borda (36) está vedada em relação à placa básica, bem como uma abertura adutora de gás protetor, uma abertura de escoamento de gás protetor (38), unida com o compartimento interno (30), que envolve a cobertura em formato de recipiente. Para que uma sinterização possa ser realizada sem problemas também a temperaturas acima de 1200°C é proposto que a concha (18) seja coberta por um elemento de fechamento (20), sendo que o compartimento interno (34) da concha, com elemento de fechamento que o encobre, está unido com o compartimento interno da cobertura no sentido de fluxo de gá.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO E DISPOSITIVO PARA SINTERIZAÇÃO DE MATERIAL DE SINTERIZAÇÃO".

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um dispositivo para sinterização de material de sinterização, abrangendo uma concha disposta em uma placa básica que recebe o material de sinterização, como um compartimento interno que recebe o material de sinterização, como primeiro compartimento interno, uma cobertura em forma de um recipiente que encobre a concha e cuja borda está vedada contra a placa básica, com uma abertura de alimentação de gás protetor e de escoamento de gás protetor, circundada pela cobertura em forma de recipiente que envolve o compartimento interno, como segundo compartimento, bem como uma cobertura em forma de recipiente com a placa básica a envolver compartimento de sinterização, como terceiro compartimento interno.

Além disso, a invenção refere-se a um processo para a sinterização de material de sinterização, como material suscetível à oxidação, especialmente material de sinterização metálico, especialmente na forma de uma estrutura de dentes, mediante emprego de um dispositivo que envolve uma concha, disposta na placa básica, em cujo compartimento interno, como primeiro compartimento interno, é introduzido o material de sinterização, uma cobertura em forma de recipiente que circunda a concha, cuja borda está vedada diante da placa básica, bem como um compartimento interno, circundado pela cobertura, como segundo compartimento interno, com uma abertura de introdução de gás protetor e de escoamento de gás protetor, sendo atravessada por gás protetor o segundo compartimento interno, circundado pela cobertura em forma de recipiente.

Um dispositivo e um processo da espécie inicialmente citada podem ser depreendidos dos documentos DE 20 2010 007 606 U1 e DE 20 2010 002 533 U1. Para tanto, em um forno de sinterização em um bloco de argila refratária é aplicada uma concha constituída de quartzo na qual são sinteradas estruturas dentárias a partir de uma liga de prata-paládio ou cro-mo-cobalto. O bloco de argila refratária e a concha são circundados por um recipiente de quartzo que está vedado através de uma vedação de grafite contra uma placa básica na qual está disposto um bloco da argila refratária. Tanto a placa básica como também o bloco de argila refratária são atravessados por perfurações a fim de banhar o compartimento interno, circundado pelo recipiente de quartzo, compartimento dentro do qual se encontra a concha de quartzo, com gás protetor como seja argônio. Para evitar uma oxida-ção das estruturas, a sinterização é realizada em atmosfera de gás protetor. No caso, a temperaturas ao redor de 1.200°C apresenta-se uma corrosão indesejada do quartzo, de maneira que este prèviamente será borrifado com um spray de nitreto de boro. O material a ser sinterizado será colocado na concha sobre pequenas esferas inertes de corindo, alumínio ou zircônio. O dispositivo correspondente apresenta a desvantagem de não ser possível um emprego a temperaturas acima de 1200°C; por um lado o-corre que a durabilidade do quartzo a temperaturas correspondentes é acen-tuadamente limitada e, por outro lado, pode se verificar uma ruptura em virtude da manipulação dos materiais de quartzo quando se verificar um contato direto com a gordura dos dedos. O documento DE 20 2011 106 734 U1 refere-se a um dispositivo para a sinterização isenta de oxigênio de metal ou cerâmica e envolve uma placa de base, na qual está apoiada uma capa. Dentro da capa, através de uma placa de suporte, está apoiado um cadinho de sinterização dentro do qual pode ser introduzido material de sinterização. Além disso, estão previstas aberturas de alimentação de gás protetor e de escoamento de gás protetor. Como material do dispositivo está previsto vidro de quartzo ou carbone-to de silício recristalizado. O documento WO 94/16642 A1 refere-se a um forno de calcina-ção no qual está prevista uma câmara de combustão, coberta na parte do topo por uma tampa, através da qual pode fluir gás quando for introduzido gás protetor dentro da câmara de combustão. O objeto da patente europeia EP 2 101 133 A1 é um forno de sinterização para preparados dentários. O documento DE 10 2008 012 578 A1 refere-se a um forno den- tário com o qual são atravessados diferentes períodos de aquecimento. No caso, pode-se produzir uma ultrapassagem do potencial de aquecimento. O documento DE 20 2011 005 465 U1 refere-se a m dispositivo para a sinterização isenta de oxigênio de metal ou de cerâmica. No caso, o material a ser sinterizado será embutido em um granulado de sinterização, existente em um recipiente de sinterização, granulado este que pode se compor, por exemplo, de pequenas esferas de zircônio. O objeto da presente invenção reside em aplicar de tal maneira um dispositivo e um processo da espécie inicialmente mencionada que sejam evitadas as desvantagens do estado da técnica, podendo ser especialmente realizada, isento de problemas, uma sinterização também a temperaturas acima de 1.200°C. Da mesma maneira, deverá ser assegurada a supressão de tingimentos indesejados ou uma oxidação do material de sinterização.

De acordo com o dispositivo, a tarefa será especialmente solucionada pelo fato de que a concha está recoberta por um elemento de fecho, sendo que o primeiro compartimento interno, com o elemento de fecho a encobrir a concha está unido como segundo compartimento interno no sentido de fluxo de gás.

Entre outros aspectos, a invenção refere-se a um dispositivo para sinterização de material de sinterização, abrangendo uma concha que recebe um material de sinterização, disposta em uma placa básica, com um compartimento interno, como primeiro compartimento interno, que recebe o material de sinterização, uma cobertura em forma de um recipiente a envolver a concha, sendo que a borda desta cobertura está vedada contra a placa básica, com um compartimento interno, como segundo compartimento interno, envolto pela cobertura e forma de recipiente, com o qual está unida uma linha adutora de gás protetor e uma linha de escoamento de gás protetor, bem como a cobertura em formado de recipiente com compartimento de sinterização, como terceiro compartimento interno, a envolver a placa básica, e que se destaca pelo fato de que a concha está recoberta por um elemento de fechamento e primeiro compartimento interno, no caso do elemento de fechamento a encobrir a concha, está unido por fluxo de gás com o segundo compartimento interno.

Baseado no ensinamento de acordo com a presente invenção verifica-se na sinterização do material de sinterização no compartimento interno — designado como primeiro compartimento interno — que envolve a concha, sendo que a concha está recoberta por um elemento de fechamento. Não obstante, o primeiro compartimento interno poderá ser atravessado pelo gás inerte, porém, será amplamente reduzido o risco de que ocorram falhas, como a penetração de oxigênio no interior da concha.

Está previsto especialmente que a cobertura está apoiada diretamente com a sua borda, estanque a gás, ou seja, com união positiva. A borda da cobertura, bem como a placa básica, serão esmerilhados em forma plana em uma extensão de tal ordem que a primeira extensão pode descansar - sem vibração adicional - diretamente na placa básica a fim de logras em uma extensão uma vedação que inviabiliza ou praticamente torna inviável uma penetração de oxigênio no compartimento interno, designado como segundo compartimento interno e envolto pela cobertura.

Fica assegurado com estas medidas que o oxigênio não possa penetrar, ou em ampla extensão, não possa penetrar por fora no (segundo) compartimento interno da cobertura, que também pode ser designado como sino e, portanto, também, não podendo penetrar ou em ampla extensão não podendo penetrar também no (primeiro) compartimento interno envolto pela concha.

Além disso, deve se realçar ao menos a concha e o seu elemento de fechamento, como uma tampa, especialmente, contudo, a placa básica, a concha, o elemento de fechamento e a cobertura em forma de recipiente ou de uma capa ou de sino, consista de material do grupo SiC, SiN. Com esta escolha de material resulta a vantagem de poder ser realizada uma sinterização a temperaturas acima de 1.200°C, especialmente até 1.350°C, sem que os materiais sejam danificados. De modo especialmente preferido será usado SiC por apresentar um efeito redutor em relação ao oxigênio. O gás inerte, introduzido no compartimento intermediário entre a concha e a cobertura em forma de recipiente, gás este que pode ser especialmente argônio, porém, eventualmente pode também de nitrogênio, segundo uma ampliação da invenção pode ser conduzido a partir do segundo compartimento interno, circundado pela cobertura, diretamente no compartimento de sinterização e circunda diretamente a placa básica e a cobertura, ou seja, compartimento interno designado como terceiro compartimento interno de um forno de sinterização. Isto resulta em outra diminuição de concentração do oxigênio no compartimento e sinterização (terceiro compartimento interno) do forno de sinterização. Também é dificultada a penetração de oxigênio no (segundo) compartimento interno da cobertura.

Uma ampliação da invenção prevê que a concha está apoiada em um anel que apresenta passagens, anel este, por sua vez, disposto na placa básica, sendo que, preferencialmente, a placa básica é transfixada dentro do anel pela abertura adutora de gás protetor e, eventualmente, pela abertura de escoamento de gás protetor.

Alternativamente, é proposto que se originem da concha, ou seja, de sua parede de fundo, saliências, preferencialmente saliências dispostas ao menos uniformemente em um círculo, de preferência ao menos três saliências uniformemente dispostas em um círculo, através dos quais a coin-cha está apoiada na placa básica.

Pelas respectivas medidas é assegurado que a placa básica pode apresentar uma espessura uniforme invariável por toda a superfície, de maneira que é suprimido o perigo de formações de fissura em virtude das alterações de temperatura que se apresentam no processo da sinterização.

Além disso, a invenção se destaca pelo fato de que o material a ser sinterizado na concha é depositado como material a granel que consiste em esferas integrais ou de cerâmicas, especialmente óxido de zircônio ou óxido de alumínio. No caso de óxido de zircônio resulta a vantagem de que este se transforma parcialmente para monóxido de zircônio através de exclusão de oxigênio. Os pontos falhos que surgiram pela falha de oxigênio resultam em um tingimento escuro.

De modo surpreendente, esta eliminação incipiente de oxigênio não exerce efeito negativo que poderá, em seguida, servir em sentido redu-tor e como indicador, já que este efeito é reversível no caso e uma penetração de oxigênio.

Baseada no ensinamento preconizado pela presente invenção, fica assegurado que a sinterização de ligas de metal, especialmente ligas de cobalto- cromo-molibdênio podem ser realizadas à temperaturas de 1.200°C e mais especialmente ao redor de 1.250°C, sem que exista o perigo de oxi-dação e de tingimentos descontrolados. No caso, o material de sinterização é integrado em uma concha com um elemento de fechamento desta concha e ficando assegurado que o (primeiro) compartimento interno da concha que recebe o material de sinterização, é banhado por um gás protetor para eliminação de oxigênio eventualmente presente. O elemento de fechamento age como uma tampa, ou seja, é uma tampa.

Caso, preferencialmente, o elemento de fechamento que encobre a concha não esteja disposto na concha de forma vedante, pode também se produzir uma aplicação vedante desde que, por exemplo, no elemento de fechamento estejam previstas, por exemplo, perfurações finais conformadas por laser, pelas quais é possível uma troca de gás protetor.

Em caráter adicional existe a possibilidade de banhar a cobertura em forma de recipiente ou de sino, ou seja, o chamado sino de gás protetor, que é conduzido a partir de um (segundo) compartimento interno da cobertura para o exterior.

Especialmente, também, é vantajoso que os materiais estejam adequados para um processo de sinterização a elevadas temperaturas, sendo que se deve destacar especialmente um carboneto de silício, especialmente em virtude do efeito redutor. Alternativamente, o nitreto de silício e-ventualmente também poderá ser empregado.

Um processo da espécie inicialmente citada destaca-se pelo fato de que após a introdução do material de sinterização dentro da concha, esta será recoberta por um elemento de fechamento, de maneira que através deste elemento, através de ao menos uma abertura no elemento de fechamento, ou através de uma abertura na concha, o gás protetor penetre no interior da concha, ou seja, no primeiro compartimento interno, sendo que o (segundo) compartimento interno da cobertura em forma de recipiente seja sujeito com o gás protetor que exclui um aumento da cobertura, especialmente com uma sobrepressão p de 0,1 kPa ^ p ^ 2,5 kPa (1 mbar < p < 25 mbar), especialmente 0,2 kPa < p < 1 kPa (2 mbar < p < 10 mbar) acima da pressão ambiente.

Está previsto, especial mente, que é usado como material de sin-terização um objeto de maior porte, especialmente uma estrutura de ponte dentaria, especialmente uma estrutura de ponta com ao menos três componentes de ponte, de preferência no mínimo cinco componentes de ponte, sendo que o material de sinterização e aquecido em um compartimento de sinterização que recebe o dispositivo, a partir da temperatura ambiente Tz para uma temperatura Ti com 800°C < Ti < 1100°C com uma taxa de aquecimento Ri com 5 k/min < Ri £ 100 km/min, especialmente 20 k/min < Ri ^ 80 km/min, eventualmente após um tempo de retardo de ti, na temperatura Ti com um 1 min < t-? ^ 10 min para uma temperatura T2 com 1200°C < T2 ^ 1350°C com uma taxa de aquecimento R2 com 5 k/min < R2 < 30 k/min sendo que o material de sinterização na temperatura t2 é mantido por um período t2 com 5 min < t2 < 120 min, especialmente 15 min < t2 ^ 50 min, sendo que eventualmente, em seguida, o material de sinterização, ou seja, após o tempo de retenção t2, será aquecido por uma temperatura T3 com T3 > T2 para a fusão da superfície do material de sinterização, sendo depois arrefecido da temperatura T2, ou seja, T3 para uma temperatura abaixo de 400°C com uma taxa de arrefecimento R3, a qual, preferencialmente, ao menos no início do arrefecimento é de 5 k/min < R3 £ 100 k/min. Verifica-se, então um arrefecimento para temperatura ambiente Tz. A presente invenção também prevê que o material de sinterização seja aquecido em um compartimento de sinterização, que circunda o dispositivo, a partir da temperatura ambiente para uma temperatura T2 como 1200°C < T2 < 1350°C com uma taxa de aquecimento Ri, sendo mantida na temperatura T2 por um período de tempo t2 com 5 min < t2 < 220 min, especialmente com 15 min £ t2 ^ 60 min, sendo que eventualmente, em seguida, ou seja, após o tempo da espera, o material de sinterização é aquecido para uma temperatura T3 com T3 > T2 para a fusão superficial do material de sinterização, sendo depois arrefecido da temperatura T2, ou seja, T3, para uma temperatura abaixo de 400°C com uma taxa de arrefecimento R3, sendo que a taxa de arrefecimento R3, de preferência, no início, é de 5 k/min < R3 < 100 k/min.

No caso, está previsto especialmente que a taxa de aquecimento Ri é regulada para um valor com 5 km/min < Ri < 100 k/min, especialmente 20 k < Ri < 80 k/min. O aquecimento para uma temperatura Ti ea subsequente retenção eventual na temperatura Ti, para depois processar o aquecimento para uma temperatura T2, será preferencialmente realizado para objetos de maior porte, como sejam, estruturas de pontes. O aquecimento inicial para temperatura Ti e depois para temperatura T2, com uma taxa de aquecimento eventualmente divergente, poderá ser modificada no sentido de que se verifica imediatamente um aquecimento para temperatura T2, desde que no material a ser sinterizado se trate de objetos de menor pote, como uma estrutura para um dente. A fusão rápida da superfície, que pode ser realizada independentemente do tamanho do objeto, constitui uma proposta especifica da invenção e também poderá vir a ser empregada quando para a sinterização for empregado um dispositivo que diverge do ensinamento de acordo com a presente invenção.

Em caráter adicional poderá estar previsto que após o arrefecimento do material de sinterização para temperatura T-\, a placa básica com a concha, com seu elemento de fechamento e a cobertura seja removida do compartimento de sinterização ao menos em parte, de preferência, completamente. O compartimento de sinterização pode ser o compartimento interno de um forno de sinterização que deve ser designada como terceiro compartimento interno.

Independentemente das temperaturas e taxas de aquecimento antes mencionadas, ainda deve-se destacar como característica específica da invenção que existe a possibilidade de realizar após a sinterização avançada, um aquecimento adicional, baseado no qual o material sinterizado a-presenta fusão superficial a fim de lograr propriedades de superfície desejadas.

As rápidas temperaturas elevadas no interior da concha resultam em uma fusão da superfície de maneira que nas estruturas a superfície se apresenta aproximadamente como uma unidade já polida segundo a técnica dentária.

Está especialmente previsto que a abertura de entrada de gás protetor e/ou a abertura de saída de gás protetor esteja unida com uma linha adutora, ou seja, de escoamento, que consiste de óxido de alumínio. No caso, a linha poderá ser unida com uma cola para temperatura elevada, especialmente em base de óxido de alumínio, sendo esta ligação feita com a placa básica.

Na escolha de SiC como material para placa básica, para a cobertura, a concha e o seu elemento de fechamento, aproveita-se a boa con-dutibilidade de calor e a estanqueidade quase total do material. Em consequência, serão minimizadas diferenças de temperatura dentro dos componentes. Tensões térmicas serão assim reduzidas. Em virtude disso, tornam-se possíveis trocas rápidas de temperatura também no caso de componentes de grande porte, por exemplo, de 100 mm de diâmetro. Além disso, SiC apresenta um efeito redutor e está em condições de transformar para monóxido de carbono o oxigênio residual na atmosfera com o carbono contido. Este efeito não é perdido. Ao mesmo tempo não se pode verificar uma diminuição mensurável das espessuras da parede dos materiais. A colocação do material de sinterização em uma concha de sinterização não fechada de modo estanque, aprimora o resultado da sinterização. O resultado deste aprimoramento pode consistir na criação de um compartimento interno, o qual, em relação ao oxigênio, possui paredes menores. Verifica-se um enfraquecimento da falha por parte do oxigênio. Falhas correspondentes não mais podem alcançar diretamente um material de sinterização. Aumenta a probabilidade de que as falhas sejam eliminadas e, por- tanto, abrandadas. A adução e o escoamento controlado de gás inerte assegura que a pressão interna na cobertura não possa aumentar de tal maneira que esta seja elevada. Desta maneira, consegue-se uma extrusão de oxigênio. Ao invés de uma ou de várias aberturas de escoamento de gás protetor na placa básica pode também estar previsto na cobertura, por exemplo, ao menos uma abertura conformada por laser para permitir o escoamento controlado de gás inerte.

Divergindo das técnicas convencionais, não serão incluídas na concha esferas ocas para o acolhimento do material de sinterização. Esferas ocas podem armazenar oxigênio e envenenam também, no caso de elevadas temperaturas, a atmosfera na proximidade imediata do material a ser sinterização. De acordo com a invenção serão empregadas esferas densas que não podem acumular oxigênio. No caso, o oxido de zircônio mostra ser adequado como material para as esferas, de uma maneira surpreendente, embora de início, apresente uma tendência na atmosfera pobre de oxigênio no sentido da liberação de oxigênio. Após a eliminação de oxigênio realizada, que é lograda, por exemplo, por um ciclo de temperatura, as esferas integrais correspondentes de óxido de zircônio apresentam um efeito redutor para oxigênio.

Para posicionar a cobertura e a concha de maneira ordenada na placa básica, o estado da técnica prevê comumente degraus. A invenção separa-se desta forma e coloca uma placa plana que pode ser polida de uma maneira simples na região das faces de contato com a cobertura, a fim de que em uma circunferência se verifique uma vedação, no sentido de que a penetração de oxigênio basicamente não é possível, ou não é possível de uma maneira essencial. Por não estar imprevistos degraus, também não resultam diferenças na espessura na placa básica, de modo que, por conseguinte, serão reduzidas tensões térmicas.

Outros detalhes, vantagens e características da invenção resultam não somente das reivindicações, das características que ali podem ser depreendidas - tanto isoladamente e/ou em combinação -, porém, também, da descrição subsequente de exemplos de execução preferidos que podem ser depreendidos dos desenhos.

As figuras mostram: Figura 1 - primeira modalidade de um dispositivo para sinteriza-ção de material de sinterização;

Figura 2 - segunda modalidade de um dispositivo correspondente e;

Figura 3 - diagrama cronológico de temperatura.

Nas figuras 1 e 2 - as quais, basicamente, para elementos idênticos são usados números de referência idênticos - é apresentado, meramente em princípio, uma modalidade de um dispositivo 10, 100 com o qual é sinterizado material de sinterização metálico, especialmente estruturas dentárias. Como resulta basicamente da figura 1, o dispositivo 10 - correspondendo ao dispositivo 100 - encontra-se em um compartimento interno ou de sinterização 12, de um forno de sinterização, do qual estão sendo apresentados em princípio segmentos de paredes 15, 17. No compartimento de sinterização 12, também designado como terceiro compartimento, serão reguladas as necessárias temperaturas a fim de sinterizar, na extensão necessária, material de sinterização existente no dispositivo 10, 100. O dispositivo 10 é constituído de um aplaca básica 14, de uma cobertura 16 a ser designada como sino, em forma de recipiente ou de capa, de uma concha 18 de corte em formato de U, bem como uma tampa 20, designada como tampa de fechamento, por meio do qual a concha 18 basicamente é fechada de uma maneira não totalmente estanque.

Além disso, a concha 18 está apoiada na placa básica 14 através de um elemento anelar 22. O elemento anelar 22 apresenta recortes 24, 26, 28 a fim de que exista uma ligação entre o compartimento interno 30 circundado pela concha 18 - designado como segundo compartimento interno - e o compartimento 32 circundado pelo elemento anelar 22. No compartimento interno 34 circundado pela concha 18 e fechado pela tampa 20, compartimento este designado como primeiro compartimento interno, é disposto o material de sinterização não mostrado na figura 1.

De forma correspondente a um ensinamento da presente invenção, a placa básica 14, o sino 16, a concha 18, a tampa 20, bem como o e-lemento anelar 22, estão preferencialmente produzidas de SiC, embora possam também ser considerados materiais alternativos como SiN. A placa básica 14 e a borda 36 circunferencial do sino 16 são esmerilhados planos em uma extensão de maneira que seja assegurada uma posição com união positiva do sino 16 na placa básica 14. Assim sendo, é basicamente evitada uma penetração de oxigênio.

De acordo com a invenção, a tampa 20 não deverá vedar completamente o (primeiro) compartimento interno 34 da concha 18, de maneira que sob um ponto de vista técnico de fluxo se estende uma ligação entre o (segundo) compartimento interno 30, que se estende entre a concha 18 e o sino 16, com o primeiro compartimento interno 34, circundado pela concha 18. Com a tampa 20 colocado de modo vedado na concha 20, a tampa 20 apresenta ao menos uma passagem para que se possa produzir um fluxo de passagem do compartimento interno 34 da concha 18. De maneira equivalente, seria uma passagem na concha 18.

Para evitar oxidação e tingimentos, será conduzido para o segundo compartimento interno 30 através de uma abertura 38, prevista no exemplo de execução da placa 14, um gás protetor, como seja, por exemplo, argônio ou nitrogênio. Este gás protetor penetra no primeiro compartimento interno 34 envolto pela concha 18, já que, conforme o mencionado, a tampa 20 não veda de modo estanque a concha 18. Em caráter alternativo ou complementar, o gás protetor penetra por ao menos uma passagem na tampa 20 e/ou na parede da concha 18. O gás conduzido para o segundo compartimento interno 30 escoará então através de uma abertura, de preferência, também prevista na placa básica 14. Todavia, existe também a possibilidade de forma na parede circunferencial do sino 16, por exemplo, através de laser, ao menos uma abertura pela qual escoa o gás. No caso, o gás em escoamento será, preferencialmente, de tal maneira para o compartimento de sinterização 12, ou seja, terceiro compartimento interno - que o sino 16 seja banhado com gás protetor ao menos na região de sua borda 30 circunferencial.

Pelo fato de que a tampa 20 não está apoiada de modo vedado na concha 18, o gás protetor poderá fluir no primeiro compartimento interno 34 envolto pela concha 18, onde se encontra o material de sinterização. Ao mesmo tempo será evitada uma penetração de oxigênio (interferências). O mesmo se aplica com relação a amenizar uma passagem. O (segundo) compartimento interno 30 deverá apresentar uma pressão maior em relação ao ambiente, sendo que deverá ser preferida uma sobrepressão entre 0,1 kPa e 2,5 kPa (1 mbar e 25 mbar), especialmente entre 0,2 kPa e 1 kPa (2 mbar e 10 mbar). O exemplo de execução da figura 2 se diferencia do exemplo da figura 1 no sentido de que a concha 18 não está apoiada em um anel 22, porém, através de saliências 42, 44 que se destacam da parede de fundo 40 da concha 18. No caso, estão previstos aos menos três saliências, distribuídas uniformemente em círculo. Além disso, a forma da realização corresponde àquela da figura 1, de maneira que é feita referência remissiva às explicações correspondentes.

Pelo apoio da concha 18 no anel 22, ou através das saliências 42, 44, resulta a vantagem de que a placa básica 14 apresenta uma espessura uniforme de maneira que são evitadas diferenças na espessura e, por conseguinte, são reduzidas tensões internas. A fim de que na sinterização, um material de sinterização 46 e-xistente no primeiro compartimento interno 34 não estabeleça contato com as faces internas da concha 18, é introduzido na parte interna 48 dá parede de fundo 40, ou seja, na face de fundo, um material a granel 50 esférico que consiste de esferas integrais, ou seja, não de esferas ocas. Como materiais são considerados preferencialmente óxido de alumínio ou óxido de zircônio. As esferas integrais têm a vantagem de que o oxigênio não pode ser armazenado. Isto também se aplica para esferas de óxido de zircônio, as quais, todavia, em uma atmosfera pobre de oxigênio inicialmente apresenta uma tendência de liberação de oxigênio. Após a liberação realizada do oxigênio, estas apresentam, todavia, uma ação redutora.

Como dimensões preferenciais dos elementos de construção, preferencialmente constituídos de carboneto de silício pode se indicar: Placa básica 14: diâmetro de 90 mm até 110 mm, espessura de 2 a 4 mm;

Sino 16: diâmetro externo 95 mm até 105 mm, espessura de parede 3 mm até 5 mm, altura de 50 mm até 55 mm;

Elemento anelar 22: 4 mm até 8 mm, diâmetro externo 60 mm até 70 mm, espessura de parede 3 mm até 5 mm;

Concha de sinterização 18: altura 30 mm até 35 mm, diâmetro externo 80 mm até 90 mm, espessura de parede 3 mm até 5 mm;

Tampa 20: igual ao diâmetro externo da concha 18, espessura na região marginal de 2 mm até 5 mm, espessura região central 4 mm até 8 mm.

Como resulta do desenho, a distância entre a face externa da concha 18 e a concha interna do sino 16 deverá ser escolhida relativamente pequena. Isto apresenta a vantagem de que, desta forma, é inibido, em caráter adicional, a penetração de oxigênio no (primeiro) compartimento interno 34 da concha 18, especialmente quando a abertura de escoamento de gás protetor se encontrar na região marginal do sino 16 e a transfixa.

Da figura 3 pode-se depreender uma curva de aquecimento e de arrefecimento para a sinterização do material de sinterização 46. A curva de acordo com a figura 3 aplica-se para um objeto de maior porte e precisa ser sinterizado. Como exemplo pode se mencionar uma estrutura de ponte técnica dentária com quatro componentes.

Em forma meramente básica resulta que o forno de sinterização e, portanto, o compartimento de sinterização 12, por conseguinte, também um material a ser sinterizado 46, será inicialmente aquecido de uma temperatura ambiente Tz para uma temperatura T-?, situando-se Ti entre 800°C e 1100°C nas ligas de cobalto-cromo com um material para um material de sinterização 46. A taxa de aquecimento deverá preferencialmente situar-se entre 20 k/min e 80 km/min. Na temperatura ??, o material de sinterização 46 será mantido por um espaço de tempo Ti entre 1 min e 10 min. Em seguida, verifica-se um aquecimento da temperatura Ti para um temperatura T2 entre 1200°C e 1350°C com uma taxa de aquecimento entre 5 k/min e 30 k/min. Na temperatura T2 um material de sinterização 46 será mantido por um espaço de tempo T2 entre 5 e 120 min para depois ser arrefecido por uma temperatura abaixo de 400°C, sendo que deve ser selecionada ao menos uma taxa de arrefecimento entre 5 k/min e 100 k/min.

Em seguida, verifica-se um arrefecimento para a temperatura ambiente, quando preferencialmente o dispositivo 10, 100 será removido do compartimento de sinterização 12. Para tanto, o dispositivo 10, 100 poderá ser abaixado, como é simbolizado pela seta dupla 52. Eventualmente, após o arrefecimento, o material de sinterização poderá ser mantido na temperatura Ti por um espaço de tempo entre 1 min e 10 min na temperatura Ti. Em seguida, verifica-se um arrefecimento para temperatura ambiente Tz.

Como resulta da apresentação básica na figura 3, o material sin-terizado, depois de alcançar a temperatura de sinterização T2, poderá ser aquecido por curto espaço de tempo para uma temperatura T3 mais elevada (área travejada) a fim de conseguir uma função superficial. A rápida fusão controlada poderá ser realizada durante o tempo de retenção T2, de preferência após o tempo de retenção T2. Este último resulta da figura 3. O aquecimento para temperatura Ti, manutenção desta temperatura e depois o aquecimento subsequente para a temperatura T2 com taxas de aquecimento eventualmente divergentes entre si na sinterização de objetos pequenos, como uma estrutura para um dente não será necessário. Ao contrário, poderá verificar-se um aquecimento direto da temperatura ambiente para a temperatura T2. Independentemente deste procedimento existe também a possibilidade de realizar após a retenção na temperatura T2 um rápido aumento de temperatura de curta duração para temperatura T3 para conseguir uma fusão na superfície do material sinterizado.

Claims (17)

1. Dispositivo (10, 100) para sinterizar material de sinterização abrangendo: - uma concha (18) que recebe o material de sinterização e que se encontrada disposta numa placa básica (14) com um compartimento interno (34) que recebe um material de sinterização, considerado como primeiro compartimento interno, - uma cobertura (16) em forma de recipiente que envolve a concha, e cuja borda (36) está vedada em relação à placa básica; - com um compartimento interno (30), como segundo compartimento interno, a envolver a cobertura em formato de recipiente, com uma abertura adutora de gás protetor e uma abertura de escoamento de gás protetor (38) unida, bem como - a cobertura em formato de recipiente com compartimento de sinterização (12) a envolver a placa básica como terceiro compartimento interno caracterizado pelo fato de que a concha (18) está recoberta pelo elemento de fecho (20) e o primeiro compartimento interno (34), com o elemento de fecho que encobre a concha, está unido com o segundo compartimento interno em forma de fluxo de gás.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de sinterização (46) é constituído por um material de sinterização do grupo de material suscetível a oxidação, material de sinterização metálico, estrutura dentária.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura (16) está apoiada diretamente com sua borda (36) com união positiva na placa básica (14).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a concha (18) está apoiada em um anel (22) com passagens (24, 26, 28), o qual, por sua vez, está disposto na placa básica (14).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa básica (14), dentro do anel, é atravessada pela abertura adutora de gás protetor (38) e eventualmente pela abertura de escoamen- to de gás protetor.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as saliências (42, 44) se estendem da concha (18) ou de sua parede de fundo (40), de preferência ao menos em número de três saliências uniformemente dispostas em um círculo, sobre os quais está apoiada a concha na placa básica (14).

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na concha (18) o material de sinterização (46) está disposto em material a granel (50) na forma de esferas integrais de cerâmica, especialmente de óxido de zircônio Al203.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa básica (14), a concha (18), o elemento de fechamento (20) e a cobertura (16) em forma de recipiente consistem de material do grupo SiC, SiN.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo compartimento interno (30), circundado pela cobertura 16, é sujeito com uma sobrepressão que exclui a suspensão da cobertura, especialmente uma sobrepressão p com 0,1 kPa ^ p £ 2,5 kPa (1 mbar < p < 25 mbar), de preferência 0,2 kPa < p £ 1 kPa (2 mbar < p á 10 mbar) em relação à pressão ambiente.

10. Processo para a sinterização de material de sinterização (46) mediante emprego de um dispositivo (10, 100) abrangendo uma concha (18) disposta em uma placa básica (14), tendo um compartimento interno (34), como primeiro compartimento interno, no qual é introduzido um material de sinterização, uma cobertura (16) em forma de recipiente que circunda a concha, com uma borda (36) que é vedada diante da placa básica, bem como o compartimento interno (30), circundado pela cobertura, constituindo o segundo compartimento interno, com linhas adutoras de gás protetor e linhas de escoamento de gás protetor (38), sendo que o segundo compartimento interno, circundado pela cobertura em forma de recipiente, é banhado com gás protetor caracterizado pelo fato de que a concha (18), após a introdução do material de sinterização (46) será recoberta pelo elemento de fe- chamento (20), através do qual, ou ao menos através de uma abertura no elemento de fechamento, ao menos uma abertura na concha, gás protetor penetra no compartimento interno (34) da concha, sendo que o segundo compartimento interno (10), circundado pela cobertura em formato de recipiente, é sujeito com uma sobrepressão com o gás protetor e exclui uma suspensão da cobertura.

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o segundo compartimento interno (30) é sujeito com uma sobrepressão p com 0,1 kPa £ p £ 2,5 kPa (1 mbar <,p<25 mbar).

12. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que como o material de sinterização (46), é usado um material de sinterização do grupo de materiais suscetível à oxidação, material de sinterização metálico, estrutura dentária.

13. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que com material de sinterização é usado um objeto de maior porte, especialmente uma estrutura de ponte dentaria, especialmente uma estrutura de ponte com ao menos três componentes de ponte, especialmente cinco componentes de ponte e um material de sinterização é aquecido em um compartimento de sinterização (12) que circunda o dispositivo a partir da temperatura ambiente para uma temperatura Ti com 800°C ^ Ti < 1100°C, com uma taxa de aquecimento Ri com 5 k/min ^ Ri á 100 k/min, especialmente 20 k/min £ Ri < 80 K/min, e após um eventual tempo de retenção ti na temperatura Ti com 1 min <> ti á 10 min, será aquecido para uma temperatura T2 com 1200°C < T2 á 1350°C com uma taxa de aquecimento R2 com 5 k/min < R2 < 30 K/min, sendo mantido o material de sinterização na temperatura T2 pelo espaço de tempo t2 com 5 min < h £ 120 min, especialmente 15 min < t2 £ 50 min , sendo que eventualmente, em seguida, o material a ser sinterizado será aquecido para uma temperatura T3 com T3 > T2 para a fusão da superfície do material a ser sinterizado, sendo depois arrefecido da temperatura T2, ou T3 para uma temperatura abaixo de 400°C com uma taxa de arrefecimento de R3l a qual, de preferência no começo do arrefecimento é de 5 k/min < R3 á 100 K/min.

14. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o material de sinterização (46) será aquecido, para efeito de ser sinterizado, em um compartimento de sinterização (12) que circunda o dispositivo, da temperatura ambiente para uma temperatura T2 com 1200°C < T2 < 1350°C com uma taxa de aquecimento R2, sendo mantida na temperatura T2 por um espaço de tempo t2 com 5 min <t2< 220 min, especialmente 15 min < t2 ^ 60 min, sendo que eventualmente em seguida um material de sinterização será aquecido por uma temperatura T3 com T3 > T2 para a fusão superficial do material de sinterização, para depois ser arrefecido da temperatura T2, ou T3 para uma temperatura abaixo de 400°C com uma taxa de arrefecimento R3 sendo que a taxa de arrefecimento R3 é de início preferencialmente de 5 k/min < R3 < 100 K/min.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a taxa de aquecimento R2 é regulada para um valor com 5 K/min < R2 ^ 100 K/min, especialmente 20 K/min < R2 ^ 80 K/min.

16. Processo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que para resfriamento da temperatura ambiente T2 ou durante o resfriamento do material de sinterização, a placa básica com a concha, com seu elemento de fechamento e a cobertura, sejam removidos ao menos por partes, de preferência, totalmente, do compartimento de sinterização (40).

17. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que como o material de sinterização (46) é usado um material que consiste em uma liga de cobalto-cromo, de preferência de uma liga de CoCrMo.