ES2639134T3

ES2639134T3 - Method for producing molded articles of aluminum alloys

Info

Publication number: ES2639134T3
Application number: ES11720714.2T
Authority: ES
Inventors: Herbert Danninger; Christian Gierl; Branislav Zlatkov; Johan Ter Maat
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: EP2552630A1; PL2552630T3; US20130101456A1; EP2552630B1; AT509613B1; DK2552630T3; CN103038006A; HUE035814T2; SG184423A1; KR20130079373A; JP5956419B2; WO2011120066A1; AT509613A1; JP2013524006A

Abstract

Un método para producir articulas moldeados a base de aleaciones de aluminio por moldeo por inyección de metales en polvo, que comprende las siguientes etapas: al producir una materia prima mezclando los metales contenidos en la aleación deseada en forma de polvos metálicos y/o uno o más polvos de aleación metálica con un aglutinante; bl producir un cuerpo verde moldeando por inyección dicha materia prima; cl producir un cuerpo pardo retirando el aglutinante del cuerpo verde mediante eliminación catalítica y/o por disolvente y/o térmica; dl sinterizar el cuerpo pardo al menos parcialmente sometido a eliminación para obtener el artículo moldeado deseado; caracterizado por que, en la etapa (cl, dicho aglutinante se retira completamente, en el que, opcionalmente después de haber llevado a cabo una o más etapas de eliminación anteriores, se lleva a cabo la eliminación térmica para eliminar el aglutinante o aglutinante residual , siendo dicha eliminación térmica realizada en una atmósfera que contiene al menos el 0,5 % en volumen de oxígeno, después de lo cual se sinteriza el cuerpo marrón totalmente desbastado obtenido de este modo.A method for producing molded articles based on aluminum alloys by injection molding of powdered metals, which comprises the following steps: by producing a raw material by mixing the metals contained in the desired alloy in the form of metallic powders and / or one or more more metal alloy powders with a binder; bl producing a green body by injection molding said raw material; cl producing a brown body by removing the binder from the green body by catalytic and / or solvent and / or thermal removal; dl sintering the brown body at least partially subjected to removal to obtain the desired molded article; characterized in that, in step (cl, said binder is completely removed, in which, optionally after having carried out one or more previous removal steps, thermal removal is carried out to remove the residual binder or binder, said thermal removal being carried out in an atmosphere containing at least 0.5% by volume of oxygen, after which the totally roughened brown body thus obtained is sintered.

Description

Método para producir artículos moldeados de aleaciones de aluminio Method for producing molded articles of aluminum alloys

La tecnología de moldeo por inyección de metal experimentó un auge en los últímos años y se ha convertido en una tecnología establecida para la produccíón de píezas pequeñas complejas, generando una facturación anual mundíal de aproximadamente 1 billón de euros. La combinación de la tecnología de moldeo aplicada para el moldeo por inyección de plástico con diversos materiales utilizados en la tecnología de polvo ha abierto interesantes nuevos mercados para muchos materiales. The technology of metal injection molding experienced a boom in recent years and has become an established technology for the production of complex small pieces, generating a world annual turnover of approximately 1 billion euros. The combination of molding technology applied to plastic injection molding with various materials used in dust technology has opened up interesting new markets for many materials.

El método de producción comprende esencialmente las etapas de proceso descritas a continuación. En primer lugar, se produce una materia prima en forma de un granulado inyectable, que consiste en polvo metálico y un componente plástico que comprende al menos dos componentes poliméricos mezclados íntimamente. Esta materia prima se moldea a continuación mediante máquinas de moldeo por inyección de plástico para obtener artículos moldeados. Estos denominados "cuerpos verdes" usualmente contienen aprox. un 40 % en volumen de un aglutinante de plástico, que se elimina en gran medida en la etapa posterior denominada de eliminación (o "separación"). Un componente aglutinante residual, el denominado "estructura", permanece y garantiza la resistencia residual del artículo después de la eliminación. La eliminación se puede conseguir de diversas maneras, por ejemplo, térmicamente, usando disolventes, catalíticamente, etc., siendo el proceso seleccionado cuidadosamente adaptado al aglutinante de plástico utilizado en el granulado. Después de la eliminación, el artículo, el denominado "cuerpo pardo", se somete a un proceso de sinterización, en cuya primera etapa el aglutinante "estructural" residual normalmente se elimina térmicamente, después de lo cual el artículo es sinterizado y encoge para formar un componente metálico compacto. Esta tecnología se aplica actualmente a aceros de alta y baja aleación, metales preciosos, metales duros, pero también a cerámica. The production method essentially comprises the process steps described below. First, a raw material is produced in the form of an injectable granulate, which consists of metallic powder and a plastic component comprising at least two intimately mixed polymeric components. This raw material is then molded by plastic injection molding machines to obtain molded articles. These so-called "green bodies" usually contain approx. 40% by volume of a plastic binder, which is largely eliminated in the later stage called removal (or "separation"). A residual binder component, the so-called "structure", remains and guarantees the residual strength of the article after disposal. The removal can be achieved in various ways, for example, thermally, using solvents, catalytically, etc., the selected process being carefully adapted to the plastic binder used in the granulate. After removal, the article, the so-called "brown body", is subjected to a sintering process, in which first stage the residual "structural" binder is normally thermally removed, after which the article is sintered and shrinks to form a compact metal component. This technology is currently applied to high and low alloy steels, precious metals, hard metals, but also to ceramics.

El moldeo por inyección de metales para materiales de aluminio aún no se ha establecido con éxito en la industria, aunque existen patentes relacionadas con esta tecnología; esto es debido al hecho de que los mecanismos de sinterización de las aleaciones de aluminio son completamente diferentes de los de los materiales mencionados anteriormente. Los óxidos no reducibles sobre la superficie de los polvos de aluminio constituyen obstáculos significativos para la sinterización. Por esta razón, las publicaciones sólo describen o sugieren el uso de una atmósfera libre de oxígeno. Metal injection molding for aluminum materials has not yet been established successfully in the industry, although there are patents related to this technology; This is due to the fact that the sintering mechanisms of aluminum alloys are completely different from those of the aforementioned materials. Non-reducible oxides on the surface of aluminum powders constitute significant obstacles to sintering. For this reason, publications only describe or suggest the use of an oxygen-free atmosphere.

El documento EP 329.475 A2 describe el procesamiento de diversos polvos metálicos, cerámicas o aleaciones, respectivamente, en cuerpos moldeados utilizando una mezcla particular de aglutinantes orgánicos. El aluminio se menciona como uno de los numerosos materiales de partida posibles que se dice que son adecuados para el sinterizado en combinación con este sístema aglutinante. Como atmósferas adecuadas para la etapa de eliminación, el documento menciona atmósferas oxidantes, reductoras e inertes, empleando sobrepresión, presión normal o baja presión, y, por lo tanto, todas las opciones concebibles. EP 329,475 A2 describes the processing of various metal, ceramic or alloy powders, respectively, in molded bodies using a particular mixture of organic binders. Aluminum is mentioned as one of the many possible starting materials that are said to be suitable for sintering in combination with this binder system. As suitable atmospheres for the elimination stage, the document mentions oxidizing, reducing and inert atmospheres, using overpressure, normal pressure or low pressure, and, therefore, all conceivable options.

Katou et al., J. Jpn. Soco Powder and Powder Metall. 42(9), 1068-72 (1995), divulgan la preparación de aleaciones de Ti/Al en relaciones de 45:55 a 55:45, en las que la eliminación se realiza en aire o en vacío de Ar. Las densidades de sinterización deseadas de más del 95 % sólo se 109ran parcialmente, incluso después de la sinterización en vacío de Ar, donde la densidad era consistentemente mayor que tras la eliminación en aire. Esto contribuye a la oxidación, que fue consistente mente más pronunciada en el aire que en vacío de Ar. Además, en los cuerpos sinterizados se encontraron carburos, cuya presencia contribuye a una contaminación con ca rbono procedente del horno, lo que sin embargo resulta más bien de una eliminacíón íncompleta y de la consecuente presencia lógica de carbono orgánico en los cuerpos pardos. En consecuencia, se afirma que la eliminación debe realizarse en vacío y no en aire. Katou et al., J. Jpn. Soco Powder and Powder Metall. 42 (9), 1068-72 (1995), disclose the preparation of Ti / Al alloys in ratios of 45:55 to 55:45, in which the removal is carried out in air or in vacuum of Ar. The desired sintering densities of more than 95% will only be partially removed, even after the vacuum sintering of Ar, where the density was consistently greater than after removal in air. This contributes to oxidation, which was consistently more pronounced in air than in Ar's vacuum. In addition, carbides were found in the sintered bodies, whose presence contributes to carbon contamination from the furnace, which however results rather from an incomplete elimination and the consequent logical presence of organic carbon in the brown bodies. Consequently, it is stated that the removal must be carried out under vacuum and not in air.

Varios años más tarde, K. Katou et al. desvelaron en J. Jpn. Soco Powder and Powder Metall. 51(7), 2004-7 (2004), el procesamiento de aluminio puro en cuerpos sinterizados usando MI M, en el que los cuerpos sinterizados se sometieron a eliminación del aglutinante tanto a 325 oC en aire como a 380 oC bajo una sobrepresión de argón, con el fin de investigar la influencia de la atmósfera de eliminación en las densidades de los cuerpos sinterizados. Sin embargo, la eliminación se realizó intencionalmente sólo hasta "aproximadamente el 90 %". Después de la eliminación en argón, las densidades de los cuerpos sinterizados obtenidos de este modo fueron del 86 %, 89 % o el 96 %, dependiendo del tamaño de grano respectivo, mientras que, tras la eliminación en aire, se redujeron a aproximadamente el 65 % en dos casos y en el tercer caso, en el que se utilizó el polvo de partida de grano más fino, el 86 %. Se dice que las razones son la oxidación del aluminio y la cantidad de aglutinante residual, respectivamente. Tras la eliminación en Ar, el contenido de oxígeno aumentó en un 50 %, pero en el aire, incluso se duplicó o se triplicó. El contenido de carbono de los cuerpos sinterizados que se habían sometido a eliminación de aglutinante en el aire era incluso 5 veces superior al de Ar. Además, se indica que las investigaciones de la descomposición térmica del aglutinante orgánico llevada a cabo hasta una temperatura de 500 oC habían mostrado que, en una atmósfera de gas inerte, se podía alcanzar una velocidad de descomposición del 99,5 %, mientras que se obtuvo una tasa de descomposición de sólo el 96,5 % en aire, y que las densidades por debajo del 90 %, que se habían logrado tras la eliminación en aire, eran insuficientes. Además, se dice que la sinterización a temperaturas cercanas al punto de fusión del aluminio ha dado lugar a una fusión parcial indeseable de los especímenes, lo que constituye un peligro, de manera que la temperatura de sinterización debe disminuir. Several years later, K. Katou et al. unveiled in J. Jpn. Soco Powder and Powder Metall. 51 (7), 2004-7 (2004), the processing of pure aluminum in sintered bodies using MI M, in which the sintered bodies were subjected to removal of the binder both at 325 oC in air and at 380 oC under an overpressure of Argon, in order to investigate the influence of the elimination atmosphere on the densities of sintered bodies. However, the removal was intentionally performed only up to "approximately 90%." After the elimination in argon, the densities of the sintered bodies obtained in this way were 86%, 89% or 96%, depending on the respective grain size, while, after removal in air, they were reduced to approximately 65% in two cases and in the third case, in which the finest grain starting powder was used, 86%. The reasons are said to be the oxidation of aluminum and the amount of residual binder, respectively. After elimination in Ar, the oxygen content increased by 50%, but in the air, it even doubled or tripled. The carbon content of sintered bodies that had undergone removal of binder in the air was even 5 times higher than that of Ar. Furthermore, it is indicated that investigations of the thermal decomposition of the organic binder carried out up to a temperature of 500 oC had shown that, in an inert gas atmosphere, a decomposition rate of 99.5% could be achieved, while it obtained a decomposition rate of only 96.5% in air, and that the densities below 90%, which had been achieved after removal in air, were insufficient. Furthermore, it is said that sintering at temperatures close to the melting point of aluminum has resulted in undesirable partial melting of the specimens, which constitutes a danger, so that the sintering temperature must decrease.

Una dificultad particular en relación con el procesamiento de aluminio descrito anteriormente se refiere al punto de fusión relativamente bajo del aluminio (660 OC), que se reduce más cuando al alear elementos de aleación tales como estaño. Esto da como resultado el problema de que la eliminación del componente de plástico tiene que completarse a muy bajas temperaturas, haciendo que el marco de tiempo del proceso adecuado sea a menudo demasiado corto para garantizar la retirada completa del componente de plástico. Si el componente plástico no se retira completamente, pueden producirse reacciones no deseadas de componentes residuales orgánicos con componentes metálicos, que interfieren con el proceso de sinterización y, por lo tanto, perjudican las características mecánicas obtenibles por el método. A particular difficulty in relation to the aluminum processing described above refers to the relatively low melting point of aluminum (660 OC), which is further reduced when alloying alloy elements such as tin. This results in the problem that the removal of the plastic component has to be completed at very low temperatures, making the appropriate process time frame often too short to ensure complete removal of the plastic component. If the plastic component is not completely removed, undesirable reactions of organic residual components with metal components may occur, which interfere with the sintering process and, therefore, impair the mechanical characteristics obtainable by the method.

Liu et al. en Powder Metallurgy 51 , 78-83 (2008) describen un método en el que se añaden estaño, como metal de aleación, y bloques de magnesio, sirviendo el magnesio como "metal de sacrificio", es decir, como trampa de oxígeno y humedad. Liu et al. in Powder Metallurgy 51, 78-83 (2008) describe a method in which tin is added, as an alloy metal, and magnesium blocks, magnesium serving as a "sacrificial metal", that is, as an oxygen and moisture trap .

En este contexto, el objetivo de la presente invención consistió en desarrollar un procedí miento de moldeo por inyección de metal para producir artículos moldeados de materiales de aluminio con buenas características mecánicas de una manera sencilla y reproducible. In this context, the objective of the present invention was to develop a metal injection molding process to produce molded articles of aluminum materials with good mechanical characteristics in a simple and reproducible manner.

DIVULGACiÓN DE LA INVENCiÓN DISCLOSURE OF THE INVENTION

Los inventores han logrado este objetivo proporcíonando un método para producir artículos moldeados basados en aleaciones de aluminio por moldeo por inyección de metal, comprendiendo dicho método las siguientes etapas: The inventors have achieved this objective by providing a method for producing molded articles based on aluminum alloys by metal injection molding, said method comprising the following steps:

a) producir una materia prima mezclando los metales contenidos en la aleación deseada en forma de polvos metálicos y/o uno o más polvos de aleación metálica con un aglutinante; b) producir un cuerpo verde moldeando por inyección la materia prima; c) producír un cuerpo pardo al retirar, al menos parcialmente, el aglutinante del cuerpo verde mediante eliminación catalítica y/o por disolvente y/o térmica; d) sinterizar el cuerpo pardo al menos parcialmente sometido a eliminación para obtener el artículo moldeado deseado; a) produce a raw material by mixing the metals contained in the desired alloy in the form of powders metallic and / or one or more metal alloy powders with a binder; b) produce a green body by injection molding the raw material; c) produce a brown body by removing, at least partially, the binder from the green body by elimination catalytic and / or solvent and / or thermal; d) sintering the brown body at least partially subjected to removal to obtain the molded article wanted;

estando el método de la invención caracterizado por que el aglutinante se retira completamente en la etapa c), en la que se realiza la eliminación térmico para retirar el aglutinante (residual), opcionalmente después de haber llevado a cabo una o más etapas de eliminación anteriores, siendo dicha eliminación térmica realizada en una atmósfera que contiene al menos el 0,5 % en volumen de oxígeno, después de lo cual el cuerpo parco completamente desbastado (o sometido a eliminación o separación) es sinterizado. the method of the invention being characterized in that the binder is completely removed in step c), in which the thermal removal is carried out to remove the (residual) binder, optionally after having carried out one or more previous disposal steps , said thermal elimination being carried out in an atmosphere that contains at least 0.5% by volume of oxygen, after which the sparse body completely roughed out (or subjected to removal or separation) is sintered.

Este método produce artículos moldeados de aleaciones de aluminio altamente puros, ya que, debido a la retirada completa del aglutinante en la etapa c), no hay reacciones no deseadas del material plástico con los metales de aleación. La eliminación completa del aglutinante se consigue debido a la presencia de oxígeno en la atmósfera, incluso a temperaturas relativamente bajas. Contraría mente a las enseñanzas actuales, según las cuales se debe evitar totalmente la presencia de oxígeno, los inventores han encontrado que una pequeña porción de oxígeno, de al menos un 0,5 % en volumen, no aumenta significativamente la oxidación del aluminio, sino que contribuye a una eliminación más rápida y completa. Dependiendo de la composición de la mezcla en polvo y de las condiciones de temperatura, se aplica un contenido de oxígeno, por ejemplo, entre el 20 y el 100 % en volumen, lo que significa que incluso es posible utilizar gas 02 puro. This method produces molded articles of highly pure aluminum alloys, since, due to the complete removal of the binder in step c), there are no unwanted reactions of the plastic material with the alloy metals. Complete removal of the binder is achieved due to the presence of oxygen in the atmosphere, even at relatively low temperatures. Contrary to current teaching, according to which the presence of oxygen should be totally avoided, the inventors have found that a small portion of oxygen, at least 0.5% by volume, does not significantly increase the oxidation of aluminum, but It contributes to faster and more complete elimination. Depending on the composition of the powder mixture and the temperature conditions, an oxygen content is applied, for example, between 20 and 100% by volume, which means that it is even possible to use pure gas 02.

Además del aluminio, la aleación de aluminio contiene uno o más metales que no están sujetos a limitaciones específicas. Los compañeros de aleación se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en magnesio, cobre, silicio y manganeso, y están preferiblemente contenidos en proporciones del 0,5 al 25 % en peso, con el fin de obtener artículos moldeados que tengan las características deseadas. No se requieren metales tales como bismuto, estaño, plomo, indio o cinc, o aleaciones tales como metal de Wood, que tienen puntos de fusión significativamente más bajos y que, en algunos casos, pueden servir como auxiliares de sinterización disminuyendo la temperatura a la que comienza la fusión, de acuerdo con la presente invención, pero aún pueden añadirse como compañeros de aleación, si se desea, para obtener cuerpos sinterizados de las respectivas aleaciones. Es particularmente ventajoso utilizar los otros metales en forma de aleaciones con aluminio, es decir, como los denominados polvos de aleación maestra. In addition to aluminum, the aluminum alloy contains one or more metals that are not subject to specific limitations. The alloy partners are preferably selected from the group consisting of magnesium, copper, silicon and manganese, and are preferably contained in proportions of 0.5 to 25% by weight, in order to obtain molded articles having the desired characteristics. Metals such as bismuth, tin, lead, indium or zinc, or alloys such as Wood metal, which have significantly lower melting points and which, in some cases, can serve as sintering aids by lowering the temperature at the temperature are not required The fusion begins, in accordance with the present invention, but can still be added as alloy partners, if desired, to obtain sintered bodies of the respective alloys. It is particularly advantageous to use the other metals in the form of aluminum alloys, that is, as the so-called master alloy powders.

De acuerdo con la presente invención, se prefiere usar aglutinantes que se sabe que son removibles a bajas temperaturas, aglutinantes a base de poliacetales, por ejemplo, se prefieren particularmente los aglutinantes de poli(oximetileno) (POM), por ejemplo, como se divulga por BASF en los documentos EP 413.231 , WO 94/25205 y particularmente en el documento EP 446.708, Y comercialmente disponible bajo la marca comercial Catamold®. Es deseable que el aglutinante tenga un alto porcentaje de poliacetal, que consiste preferiblemente en el 50 al 95 %, incluso más preferiblemente del 80 al 90 %, de poliacetal para promover la extracción rápida y completa a bajas temperaturas y en presencia de oxígeno. Como alternativa, pueden utilizarse sistemas aglutinantes a base de cera y polímeros, retirándose la cera como el componente principal mediante una eliminación por disolvente anterior, es decir, antes de llevar a cabo la eliminación térmica en presencia de oxígeno de acuerdo con la invención. In accordance with the present invention, it is preferred to use binders that are known to be removable at low temperatures, polyacetal-based binders, for example, poly (oxymethylene) (POM) binders are particularly preferred, for example, as disclosed by BASF in EP 413,231, WO 94/25205 and particularly in EP 446,708, and commercially available under the trademark Catamold®. It is desirable that the binder has a high percentage of polyacetal, which preferably consists of 50 to 95%, even more preferably 80 to 90%, of polyacetal to promote rapid and complete extraction at low temperatures and in the presence of oxygen. Alternatively, binder systems based on wax and polymers can be used, the wax being removed as the main component by a previous solvent removal, that is, before thermal removal is carried out in the presence of oxygen according to the invention.

La eliminación en la etapa c) del método de la invención puede comprender una única etapa de eliminación térmica en presencia de oxígeno en la que el aglutinante se retira completamente. Como alternativa, se pueden llevar a cabo una o más etapas de eliminación anteriores para retirar la proporción principal del aglutinante, seguidas de la etapa de eliminación térmica de la invención para retirar el aglutinante residual en presencia de oxigeno. Una etapa de eliminación anterior puede ser también una etapa de eliminación térmica, en ausencia, o también en presencia, de oxígeno. Esto significa que también es posible llevar a cabo un proceso de eliminación térmica multietapa utilizando diferentes parámetros de proceso para la eliminación, por ejemplo, a diferentes temperaturas o en diferentes atmósferas, por ejemplo, con y sin oxígeno o con aire o con oxígeno puro, etc. The removal in step c) of the method of the invention may comprise a single stage of thermal removal in the presence of oxygen in which the binder is completely removed. Alternatively, one or more previous removal steps can be carried out to remove the main proportion of the binder, followed by the thermal removal stage of the invention to remove the residual binder in the presence of oxygen. An earlier removal stage may also be a thermal removal stage, in the absence, or also in the presence, of oxygen. This means that it is also possible to carry out a multistage thermal elimination process using different process parameters for elimination, for example, at different temperatures or in different atmospheres, for example, with and without oxygen or with air or with pure oxygen, etc.

En realizaciones preferidas de la invención, la eliminación catalítica y/o la eliminación por disolvente se llevan a cabo antes de la eliminación térmica para eliminar el aglutinante residual en presencia de oxígeno en la etapa c). En estas etapas de eliminación anteriores, la parte principal del aglutinante ya está retirada de la composición de manera que solamente quede el componente "estructural" por ser eliminado por la eliminación térmica posterior. In preferred embodiments of the invention, catalytic removal and / or solvent removal are carried out before thermal removal to remove residual binder in the presence of oxygen in step c). In these previous disposal stages, the main part of the binder is already removed from the composition so that only the "structural" component remains to be removed by subsequent thermal removal.

La eliminación catalítica se lleva a cabo preferiblemente en presencia de al menos un ácido seleccionado entre ácido nitrico, ácido oxálico, ácido fórmico y ácido acético, ya que estos ácidos aceleran la retirada completa de los aglutinantes de poliacetal preferidos por acidólisis sin conducir a reacciones secundarias no deseadas con los componentes de aleación. En el caso de eliminación por disolvente, la parte principal del aglutinante se retirada por extracción con un disolvente adecuado o un disolvente mixto, por ejemplo, acetona, n-heptano, agua, etc. De acuerdo con la presente invención, se prefiere particularmente aplicar una eliminación catalítica usando ácido oxálico sublimado. Catalytic removal is preferably carried out in the presence of at least one acid selected from nitric acid, oxalic acid, formic acid and acetic acid, since these acids accelerate the complete removal of the preferred polyacetal binders by acidolysis without leading to secondary reactions. Unwanted with alloy components. In the case of solvent removal, the main part of the binder is removed by extraction with a suitable solvent or a mixed solvent, for example, acetone, n-heptane, water, etc. In accordance with the present invention, it is particularly preferred to apply a catalytic removal using sublimed oxalic acid.

Como ya se ha mencionado anteriormente, el proceso de eliminación térmica para retirar el aglutinante residual en la etapa c) se lleva a cabo a una temperatura relativamente baja para evitar reacciones de oxidación, particularmente del aluminio contenido en la mezcla en polvo. Una temperatura relativamente baja se refiere en el presente documento a una temperatura que es significativamente menor que el punto de fusión del aluminio, preferiblemente por debajo de 500 oC, más preferiblemente entre 100 Y 420 oC. Se prefiere particularmente ajustar un perfil de temperatura optimizado para la respectiva mezcla en polvo, proporcionando una velocidad de calentamiento de no más de 5 K/min, más preferiblemente de no más de 1 a 2 Klmin. De este modo, la mezcla a someter a eliminación se calienta suave y homogéneamente. As already mentioned above, the thermal removal process to remove the residual binder in step c) is carried out at a relatively low temperature to avoid oxidation reactions, particularly of the aluminum contained in the powder mixture. A relatively low temperature is referred to herein as a temperature that is significantly lower than the melting point of aluminum, preferably below 500 ° C, more preferably between 100 and 420 ° C. It is particularly preferred to adjust an optimized temperature profile for the respective powder mixture, providing a heating rate of no more than 5 K / min, more preferably no more than 1 to 2 Klmin. In this way, the mixture to be removed is heated gently and homogeneously.

La etapa de sinterización d) del método de la invención no está sujeta a ninguna limitación específica, excepto por el hecho de que el aglutinante tiene que ser completamente retirado de antemano. Sin embargo, se prefiere llevar a cabo la etapa de sinterización tras la formación de una fase líquida, como se describirá con más detalle a continuación. The sintering step d) of the method of the invention is not subject to any specific limitation, except for the fact that the binder has to be completely removed beforehand. However, it is preferred to carry out the sintering stage after the formation of a liquid phase, as will be described in more detail below.

La tecnología conocida para producir artículos moldeados de aleaciones de aluminio mediante procesos de moldeo por compresión de metales de polvo se basa en el supuesto teórico de que el proceso de compresión daña mecánicamente la superficie de las partículas de aluminio cubiertas con alúmina en la matriz, permitiendo dicho daño una reacción metalúrgica. Sin embargo, un cuerpo pardo (completamente) sometido a eliminación obtenido por moldeo por inyección es, de hecho, un lecho rellenado de polvo de metal, sin estar las capas de óxido de los metales sometidas a ninguna carga mecánica y, por lo tanto, sin someterse a este mecanismo conocido. Esto significa que no hay ningún contacto directo metal-metal entre las particulas de polvo. Sin embargo, al seleccionar apropiadamente las condiciones de sinterización, el método de la invención logra conseguir la contracción requerida en la cual se hace evidente la compactación del cuerpo sinterizado y, por lo tanto, se consigue obtener piezas moldeadas que se han compactado en la mayor medida posible. The known technology to produce molded articles of aluminum alloys by compression molding processes of powder metals is based on the theoretical assumption that the compression process mechanically damages the surface of aluminum particles coated with alumina in the matrix, allowing said damage a metallurgical reaction. However, a brown body (completely) subjected to elimination obtained by injection molding is, in fact, a bed filled with metal powder, without the oxide layers of the metals being subjected to any mechanical load and, therefore, without undergoing this known mechanism. This means that there is no direct metal-metal contact between the dust particles. However, by properly selecting the sintering conditions, the method of the invention manages to achieve the required contraction in which the compaction of the sintered body becomes apparent and, therefore, it is possible to obtain molded parts that have been compacted in the greatest possible measure.

Por lo tanto, de acuerdo con la invención, se prefieren las realizaciones en las que, en la etapa d), el cuerpo pardo completamente desbastado es sinterizado mientras se forma una fase líquida. Sin desear quedar ligados por la teoría, los inventores creen que la fase líquida, que es parcialmente intermedia, pero principalmente estacionaria, es decir, está en un estado de equilibrio termodinámico con la fase sólida de Al, establece el contacto requerido entre los metales en la mezcla en polvo a través de microfisuras, microporos o "aberturas" similares en las capas de óxido de las partículas de polvo metálico y arrastrándose por debajo de las capas de óxido, y por lo tanto, esto promueve la formación de un cuerpo sinterizado altamente compactado fuera del cuerpo pardo completamente desbastado. Se prefiere particularmente llevar a cabo la sinterización en la etapa d) a una temperatura entre las temperaturas de sólido y de líquido de la respectiva aleación de aluminio, de manera que, en cada punto en el tiempo durante el proceso de sinterización, una porción de los metales de aleación, que puede controlarse seleccionando el perfil de temperatura adecuado, esté en un estado líquido, lo que evita eficazmente una pérdida de estabilidad dimensional. Therefore, according to the invention, embodiments are preferred in which, in step d), the completely roughed brown body is sintered while a liquid phase is formed. Without wishing to be bound by theory, the inventors believe that the liquid phase, which is partially intermediate, but mainly stationary, that is, is in a state of thermodynamic equilibrium with the solid Al phase, establishes the required contact between metals in the powder mixture through microcracks, micropores or similar "openings" in the oxide layers of the metal dust particles and crawling under the oxide layers, and therefore, this promotes the formation of a highly sintered body compacted out of the brown body completely rough. It is particularly preferred to carry out the sintering in step d) at a temperature between the solid and liquid temperatures of the respective aluminum alloy, so that, at each point in time during the sintering process, a portion of The alloy metals, which can be controlled by selecting the appropriate temperature profile, are in a liquid state, which effectively prevents a loss of dimensional stability.

La composición de las respectivas atmósferas en las etapas individuales del método de la invención no está sujeta a limitaciones específicas, excepto la presencia de oxígeno para la eliminación térmica en la etapa c); los expertos en la técnica son capaces de seleccionar la atmósfera que mejor se adapte a la respectiva mezcla en polvo para cada etapa, siendo el vacío también una opción. Sin embargo, la etapa de sinterización d) se lleva a cabo preferiblemente en una atmósfera que contiene nitrógeno extremadamente seco, es decir, en nitrógeno puro, bajo presión normal o bajo presión reducida ("sinterización de presión parcial"), o en una mezcla de nitrógeno y gas inerte y puro (helio, argón), teniendo preferiblemente un punto de rocío por debajo de 40 oC, ya que la presencia de nitrógeno favorece significativamente la humectabilidad de las particulas de polvo con la masa fundida de metal en desarrollo. La etapa de sinterización puede estar opcionalmente seguida de un tratamiento adicional adecuado mediante el cual las piezas moldeadas acabadas se mantienen en la forma deseada. Por ejemplo, es posible aplicar el proceso conocido de presión isostática en caliente (HIP) para conseguir la densidad final deseada de las piezas moldeadas. En este proceso, los poros residuales que están todavía presentes después de la etapa de sinterización se sellan bajo la influencia de la presión de gas externa y altas temperaturas. The composition of the respective atmospheres in the individual stages of the method of the invention is not subject to specific limitations, except the presence of oxygen for thermal elimination in step c); Those skilled in the art are able to select the atmosphere that best suits the respective powder mixture for each stage, and vacuum is also an option. However, the sintering step d) is preferably carried out in an atmosphere containing extremely dry nitrogen, that is, in pure nitrogen, under normal pressure or under reduced pressure ("partial pressure sintering"), or in a mixture of nitrogen and pure and inert gas (helium, argon), preferably having a dew point below 40 oC, since the presence of nitrogen significantly favors the wettability of the dust particles with the molten metal mass in development. The sintering step may optionally be followed by a suitable additional treatment whereby the finished molded parts are maintained in the desired shape. For example, it is possible to apply the known hot isostatic pressure (HIP) process to achieve the desired final density of the molded parts. In this process, the residual pores that are still present after the sintering stage are sealed under the influence of external gas pressure and high temperatures.

BREVE DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La Figura 1 es una fotografía del cuerpo verde (parte superior) y del cuerpo sinterizado (parte inferior) obtenido a partir del mismo en el ejemplo 9. Figure 1 is a photograph of the green body (upper part) and the sintered body (lower part) obtained therefrom in example 9.

La Figura 2 es una fotografía del cuerpo verde (izquierda) y el cuerpo sinterizado (derecha) obtenido a partir del mismo en el Ejemplo 10. Figure 2 is a photograph of the green body (left) and the sintered body (right) obtained therefrom in Example 10.

La invención se describirá con más detalle a continuación, haciendo referencia a realizaciones ejemplares específicas no limitantes. The invention will be described in more detail below, with reference to specific non-limiting exemplary embodiments.

EJEMPLOS EXAMPLES

Todas las materias primas producidas en los ejemplos a continuación se homogeneizaron en un mezclador de laboratorio calentado a 190 oC. Se formaron barras para ensayos de tracción o cilindros huecos, respectivamente, a partir de estas materias primas por moldeo por inyección según la norma ISO 2740, aplicando el método de la invención como se describe a continuación. Se utilizó una máquina de moldeo por inyección hidráulica (Battenfeld HM 600/130) con equipo PIM para producir los cuerpos verdes. All the raw materials produced in the examples below were homogenized in a laboratory mixer heated to 190 oC. Bars for tensile tests or hollow cylinders, respectively, were formed from these raw materials by injection molding according to ISO 2740, applying the method of the invention as described below. A hydraulic injection molding machine (Battenfeld HM 600/130) with PIM equipment was used to produce the green bodies.

En una primera etapa, la materia prima se cargó en primer lugar en el embudo de la máquina de moldeo por inyección. El proceso de moldeo por inyección para producir los cuerpos verdes comprendia las siguientes etapas: Usando un cilindro de inyección calentado con un tornillo giratorio en su interior, el material de carga pretratado se plastificó y dosificó previamente según unos parámetros preestablecidos (incluyendo, por ejemplo, velocidad de rotación, volumen de dosificación, contrapresión, etc.). A continuación, la cantidad predosificada se inyectó en un instrumento adecuadamente templado. Dependiendo de la materia prima y el aglutinante usados en el mismo, la temperatura de plastificación en el cilindro de inyección varió entre 120 y 220 oC, mientras que la temperatura dentro del instrumento era entre 25 y 140 oC. Después de un periodo de enfriamiento suficientemente largo, se abrió el instrumento de moldeo por inyección y el cuerpo verde se descargó y se sacó del instrumento usando un dispositivo de manipulación. In a first stage, the raw material was first loaded into the funnel of the injection molding machine. The injection molding process to produce the green bodies comprised the following stages: Using an injection cylinder heated with a rotating screw inside, the pretreated loading material was plasticized and dosed previously according to pre-established parameters (including, for example, rotation speed, dosing volume, back pressure, etc.). Next, the pre-dosed amount was injected into a suitably tempered instrument. Depending on the raw material and the binder used therein, the plasticization temperature in the injection cylinder varied between 120 and 220 oC, while the temperature inside the instrument was between 25 and 140 oC. After a sufficiently long cooling period, the injection molding instrument was opened and the green body was discharged and removed from the instrument using a handling device.

Ejemplo 1 -Barras de ensayo de tracción: Eliminación por disolvente/eliminación térmica Example 1 - Tensile test bars: Solvent removal / thermal removal

Una mezcla de polvo metálico comercialmente disponible (Alumix® 231 de Ecka), que consistía en aluminio con el14 % en peso de silicio, el 2,5 % en peso de cobre, y el 0,6 % en peso de magnesio, se mezcló a fondo con un aglutinante disolvente que consistía en cera/termoplástico para obtener una materia prima. A commercially available metal powder mixture (Alumix® 231 from Ecka), consisting of aluminum with 14% by weight of silicon, 2.5% by weight of copper, and 0.6% by weight of magnesium, was mixed thoroughly with a solvent binder consisting of wax / thermoplastic to obtain a raw material.

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo Alumix 231 * 74,8 Aglutinante de disolvente: proporción de cera 14,8 Aglutinante de disolvente: proporción de termo plástico 8,2 Ácido esteárico 2,2 Raw material component Percentage (% by weight) Alumix powder 231 * 74.8 Solvent binder: wax ratio 14.8 Solvent binder: thermo plastic ratio 8.2 Stearic acid 2.2

100,0 100.0

* Mezcla de polvo de metal comercialmente disponible de aluminio y el 14 % en peso de silicio, el 2,5 % en peso de cobre, y el 0,6 % en peso de magnesio (de Ecka) * Mixture of commercially available aluminum metal powder and 14% by weight silicon, 2.5% by weight copper, and 0.6% by weight magnesium (from Ecka)

Eliminación de aglutinante y sinterización de las barras de ensayo de tracción Binder removal and sintering of tensile test rods

Esta materia prima se sometió en primer lugar a eliminación por extracción con disolvente usando acetona en un horno de 60 I a 45 oC en 12 h. This raw material was first subjected to solvent extraction using acetone in a oven from 60 I to 45 oC in 12 h.

El cuerpo marrón obtenido de esta manera contenía aproximadamente el 14,5 % en peso de aglutinante residual, que posteriormente se retiró por eliminación térmica de acuerdo con la invención en una atmósfera que contenía oxígeno puro, aplicando un perfil de temperatura que varió de 150 oC a 320 oC durante 1 h Y después de 320 a 420 oC durante 1,5 h. El cuerpo pardo completamente desbastado se sinterizó después en 1 h a 560 oC en nitrógeno puro (punto de rocío: -50 OC). The brown body obtained in this way contained approximately 14.5% by weight of residual binder, which was subsequently removed by thermal elimination according to the invention in an atmosphere containing pure oxygen, applying a temperature profile that varied from 150 oC to 320 oC for 1 h and after 320 to 420 oC for 1.5 h. The completely roughed brown body was then sintered in 1 h at 560 oC in nitrogen pure (dew point: -50 OC).

Resultados Results

Contracción de la longitud: 11 ,6 % Contracción del diámetro de las barras: 12,25 % Densidad sinterizada: 2,36 g/cmJ Length contraction: 11.6% Contraction of the diameter of the bars: 12.25% Sintered density: 2.36 g / cmJ

Ejemplo 2 -Barras de ensayo de tracción: eliminación térmica en una única etapa Example 2 - Tensile test bars: thermal elimination in a single stage

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 67,1 Polvo de aleación maestra* 4,3 Aglutinante de POM 25,8 Lucryl G55** 2,8 Raw material component Percentage (% by weight) 67.1 aluminum powder Master Alloy Powder * 4.3 POM Binder 25.8 Lucryl G55 ** 2.8

100,0 100.0

* Aleación maestra que consiste en 50/50 de aluminio y magnesio ** poli(metilmetacrilato) comercialmente disponible (PMMA; de BASF) * Master alloy consisting of 50/50 aluminum and magnesium ** commercially available poly (methyl methacrylate) (PMMA; from BASF)

Se llevó a cabo la eliminación térmica completa en un horno de 40 I en presencia de 200 I/h de oxígeno puro según el siguiente perfil de eliminación: Complete thermal elimination was carried out in a 40 I oven in the presence of 200 I / h of pure oxygen according to the following elimination profile:

--: calentamiento a 130 oC a una velocidad de calentamiento de 2 K/min -temperatura mantenida a 130 oC durante 4 h -calentamiento a 200 oC a una velocidad de calentamiento de 2 K/min -temperatura mantenida a 200 oC durante 5 h -calentamiento a 420 oC a una velocidad de calentamiento de 2 K/min -temperatura mantenida a 420 oC durante 4 h El peso perdido durante la eliminación térmica ascendió al 24,2 %. heating at 130 oC at a heating rate of 2 K / min - temperature maintained at 130 oC for 4 h - heating at 200 oC at a heating speed of 2 K / min - temperature maintained at 200 oC for 5 h - heating at 420 oC at a heating rate of 2 K / min - temperature maintained at 420 oC for 4 h The weight lost during thermal elimination amounted to 24.2%.

A continuación, las barras se sinterizaron durante 1 hora en nitrógeno puro, ajustándose la temperatura del horno a 665 oC y alcanzando aproximadamente 630 oC en el interior del horno. Next, the bars were sintered for 1 hour in pure nitrogen, the oven temperature being adjusted to 665 oC and reaching approximately 630 oC inside the oven.

Resultados Results

Contracción de la longitud: 12,27 % Contracción del diámetro de las barras: 14,52 % Densidad sinterizada: 2,46 g/cm3 Length contraction: 12.27% Contraction of the diameter of the bars: 14.52% Sintered density: 2.46 g / cm3

Ejemplo 3 -Barras de ensayo de tracción: eliminación térmica doble Example 3 - Tensile test bars: double thermal elimination

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 70,1 Polvo de magnesio 2,2 Aglutinante de POM 24,0 Tensioactivo· 3,7 Raw material component Percentage (% by weight) Aluminum powder 70.1 Magnesium powder 2.2 POM binder 24.0 Surfactant · 3.7

100,0 100.0

• oxoalcohol C13-C15 etoxilado que tiene 7 unidades de EO • ethoxylated C13-C15 oxoalcohol having 7 units of EO

En primer lugar, se realizó una primera eliminación térmica en un horno de 50 I en 500 I/h de aire a 180 oC durante 14 h. Pérdida de peso: 27,0 %. First, a first thermal elimination was carried out in a 50 I oven in 500 I / h of air at 180 oC during 14 h. Weight loss: 27.0%.

A continuación, se llevó a cabo una segunda eliminación térmica a una temperatura de hasta 420 oC en oxígeno puro en 1 hora, seguida de nuevo de sinterizado en nitrógeno durante 1 h a una temperatura del horno ajustada a 665 oC. Then, a second thermal removal was carried out at a temperature of up to 420 oC in oxygen pure in 1 hour, again followed by sintering in nitrogen for 1 h at an oven temperature set to 665 oC.

Resultados Results

Contracción de la longitud: 9,5 % Contracción del diámetro de las barras: 11 ,4 % Densidad sinterizada: 2,13 g/cm3 Length contraction: 9.5% Contraction of the diameter of the bars: 11, 4% Sintered density: 2.13 g / cm3

Ejemplo 4 -Barras de ensayo de tracción : eliminación catalítica/térmica Example 4 - Tensile test bars: catalytic / thermal removal

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 70,1 Polvo de magnesio 2,2 Aglutinante de POM 24,0 Tensioactivo· 3,7 Raw material component Percentage (% by weight) 70.1 aluminum powder 2.2 mg powder POM Binder 24.0 Surfactant · 3.7

100,0 100.0

En primer lugar, se realizó una eliminación catalítica en un horno de 50 I usando el 2 % en volumen de HN03 en 500 I/h de nitrógeno (calidad técnica) a 140 oC durante 10 h. Pérdida de peso: 22,1 %. Posteriormente, se observaron crecimientos de tipo perla sobre la superficie, que se suponía que se habían formado por la reacción de Mg con HN03. First, a catalytic removal was performed in a 50 I oven using 2% by volume of HN03 in 500 I / h of nitrogen (technical quality) at 140 ° C for 10 h. Weight loss: 22.1%. Subsequently, pearl-like growths were observed on the surface, which were supposed to have been formed by the reaction of Mg with HN03.

A continuación, se llevó a cabo la eliminación térmica a una temperatura de hasta 420 oC en oxígeno puro en 1 hora, como se ha descrito en el Ejemplo 3, seguida de nuevo de sinterizado en nitrógeno durante 1 h a una temperatura del horno ajustada a 665 oC . Then, thermal removal was carried out at a temperature of up to 420 oC in pure oxygen in 1 hour, as described in Example 3, followed again by sintering in nitrogen for 1 h at an oven temperature set at 665 oC.

Resultados Results

Contracción de la longitud: 10,7 % Contracción del diámetro de las barras: 14,65 % Densidad sinterizada: 2,36 g/cm3 Length contraction: 10.7% Contraction of the diameter of the bars: 14.65% Sintered density: 2.36 g / cm3

Ejemplo 5 -Barras de ensayo de tracción : eliminación catalítica/térmica Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 70,1 Polvo de magnesio 2,2 Aglutinante de POM 24,0 Tensioactivo* 3,7 Example 5 - Tensile test bars: catalytic / thermal elimination Raw material component Percentage (% by weight) Aluminum powder 70.1 Magnesium powder 2.2 POM binder 24.0 Surfactant * 3.7

100,0 100.0

* oxoalcohol C13-C15 etoxilado que tiene 7 unidades de EO * ethoxylated C13-C15 oxoalcohol that has 7 EO units

En primer lugar, se realizó una eliminación catalitica de acuerdo con el Ejemplo 4 a 140 oC durante 24 h, usando 80 g de ácido oxálico anhidro en una placa de sublimación en lugar de HN03. Pérdida de peso: 23,0 %. Al usar ácido oxálico, no hubo crecimientos sobre la superficie. Posteriormente, se realizaron también la eliminación térmica y la sinterización de acuerdo con el Ejemplo 4. First, a catalytic removal was performed according to Example 4 at 140 ° C for 24 h, using 80 g of anhydrous oxalic acid in a sublimation plate instead of HN03. Weight loss: 23.0%. When using acid oxalic, there were no growths on the surface. Subsequently, the thermal elimination and the sintering according to Example 4.

Resultados Results

Contracción de la longitud: 14,28 % Contracción del diámetro de las barras: 15,68 % Densidad sinterizada: 2,42 g/cm3 Length contraction: 14.28% Contraction of the diameter of the bars: 15.68% Sintered density: 2.42 g / cm3

Ejemplo 6 -Barras de ensayo de tracción: eliminación catalítica/térmica Example 6 - Tensile test bars: catalytic / thermal removal

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo Alumix 231* 70,8 Aglutinante de POM* 25,6 Tensioactivo** 3,6 Raw material component Percentage (% by weight) Alumix powder 231 * 70.8 POM Binder * 25.6 Surfactant ** 3.6

100,0 100.0

* Mezcla de polvo de metal comercialmente disponible de aluminio y el 14 % en peso de silicio, el 2,5 % en peso de cobre, y el 0,6 % en peso de magnesio (de Ecka) •• oxoalcohol C13-C 15 etoxilado que tiene 7 unidades de EO * Mixture of commercially available aluminum metal powder and 14% by weight of silicon, 2.5% by weight of copper, and 0.6% by weight of magnesium (from Ecka) •• C13-C oxoalcohol 15 ethoxylated that has 7 units of EO

En primer lugar, se realizó la eliminación catalítica de acuerdo con el Ejemplo 5. Pérdida de peso: 25,2 %. Posteriormente, se realizó la eliminación térmica y la sinterización de acuerdo con el Ejemplo 4, aplicando una temperatura de horno ajustada a 560 oC. First, catalytic removal was performed according to Example 5. Weight loss: 25.2%. Subsequently, thermal elimination and sintering was performed according to Example 4, applying a oven temperature set to 560 oC.

Resultados Results

Contracción de la longitud: 11 ,2 % Contracción del diámetro de las barras: 13,2 % Densidad sinterizada: 2,45 g/cm3 Length contraction: 11.2% Contraction of the diameter of the bars: 13.2% Sintered density: 2.45 g / cm3

Ejemplo 7 -Barras de ensayo de tracción: eliminación catalítica/térmica Example 7 - Tensile test bars: catalytic / thermal removal

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 68,0 Polvo de aleación maestra* 4,3 Aglutinante de POM 24,0 Tensioactivo** 3,7 Raw material component Percentage (% by weight) 68.0 aluminum powder Master Alloy Powder * 4.3 POM Binder 24.0 Surfactant ** 3.7

100,0 100.0

* Aleación maestra que consiste en 50/50 de aluminio y magnesio ** oxoalcohol C13-C15 etoxilado que tiene 7 unidades de EO * Master alloy consisting of 50/50 aluminum and magnesium ** ethoxylated C13-C15 oxoalcohol that has 7 EO units

En primer lugar, se realizó la eliminación catalitica de acuerdo con el Ejemplo 5. Pérdida de peso: 23,2 %. Posteriormente, se realizaron la eliminación térmica y la sinterización de acuerdo con el Ejemplo 4. First, catalytic removal was performed according to Example 5. Weight loss: 23.2%. Subsequently, thermal elimination and sintering were performed according to Example 4.

Resultados Results

Contracción de la longitud: 12,6 % Contracción del diámetro de las barras: 13,25 % Densidad sinterizada: 2,56 g/cm3 Length contraction: 12.6% Contraction of the diameter of the bars: 13.25% Sintered density: 2.56 g / cm3

Ejemplo 8 -Cilindros huecos: eliminación catalitica/térmica Example 8 - Hollow cylinders: catalytic / thermal removal

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 68,0 Polvo de aleación maestra' 4,3 Aglutinante de POM 24,0 Tensioactivo" 3,7 Raw material component Percentage (% by weight) 68.0 aluminum powder Master Alloy Powder '4.3 POM Binder 24.0 Surfactant "3.7

100,0 100.0

, Aleación maestra que consiste en 50/50 de aluminio y magnesio "oxoalcohol C13-C15 etoxilado que tiene 7 unidades de Ea , Master alloy consisting of 50/50 aluminum and magnesium "ethoxylated C13-C15 oxoalcohol having 7 units of Ea

Eliminación de aglutinante y sinterización de los cilindros huecos Binder removal and sintering of hollow cylinders

En primer lugar, se realizó la eliminación catalitica de acuerdo con el Ejemplo 5. Pérdida de peso: 23,7 %. Posteriormente, se realizaron la eliminación térmica y la sinterización de acuerdo con el Ejemplo 4. First, the catalytic removal was performed according to Example 5. Weight loss: 23.7%. Subsequently, thermal elimination and sintering were performed according to Example 4.

Resultados Results

Contracción de la altura: 17,24 % Contracción del diámetro: 14,48 % Densidad sinterizada: 2,59 g/cm3 Height contraction: 17.24% Diameter contraction: 14.48% Sintered density: 2.59 g / cm3

Ejemplo 9 -Barras de ensayo de tracción: eliminación catalitica/térmica Example 9 - Tensile test bars: catalytic / thermal removal

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 67,1 Polvo de aleación maestra' 4,3 Aglutinante de POM' 25,8 Lucryl GSS" 2,8 Raw material component Percentage (% by weight) Aluminum powder 67.1 Master alloy powder '4.3 POM binder' 25.8 Lucryl GSS "2.8

100,0 100.0

, Aleación maestra que consiste en 50/50 de aluminio y magnesio ., poli(metilmetacrilato) comercialmente disponible (PMMA; de BASF) , Master alloy consisting of 50/50 aluminum and magnesium ., commercially available polymethylmethacrylate (PMMA; from BASF)

En primer lugar, se realizó la eliminación catalítica de acuerdo con el Ejemplo 5. Pérdida de peso: 25,7 %. Posteriormente, se realizaron la eliminación térmica y la sinterización de acuerdo con el Ejemplo 4. First, catalytic removal was performed according to Example 5. Weight loss: 25.7%. Subsequently, thermal elimination and sintering were performed according to Example 4.

Resultados Results

Contracción de la longitud: 13,57 % Contracción del diámetro de las barras: 19,55 % Densidad sinterizada: 2,59 g/cm3 Length contraction: 13.57% Contraction of the diameter of the bars: 19.55% Sintered density: 2.59 g / cm3

Ejemplo 10 -Cilindros huecos: eliminación catalitica/térmica Example 10 - Hollow cylinders: catalytic / thermal removal

Componente de la materia prima Porcentaje (% en peso) Polvo de aluminio 67,1 Polvo de aleación maestra' 4,3 Raw material component Percentage (% by weight) Aluminum powder 67.1 Master alloy powder '4.3

Aglutinante de POM 25,8 Lucryl G55** 2,8 100,0 POM Binder 25.8 Lucryl G55 ** 2.8 100.0

5 * Aleación maestra que consiste en 50/50 de aluminio y magnesio ** poli(metilmetacrilato) comercialmente disponible (PMMA; de BASF) 5 * Master alloy consisting of 50/50 aluminum and magnesium ** commercially available poly (methyl methacrylate) (PMMA; from BASF)

10 En primer lugar, se realizó la eliminación catalítica de acuerdo con el Ejemplo 5. Pérdida de peso: 25,6 %. Posteriormente, se realizaron la eliminación térmica y la sinterización de acuerdo con el Ejemplo 4. 10 First, catalytic removal was performed according to Example 5. Weight loss: 25.6%. Subsequently, thermal elimination and sintering were performed according to Example 4.

Resultados Results

15 Contracción de la altura: 16,52 % Contracción del diámetro: 14,48 % Densidad sinterizada: 2,56 g/cm3 15 Height contraction: 16.52% Diameter contraction: 14.48% Sintered density: 2.56 g / cm3

Por lo tanto, el método de la invención es capaz de proporcionar cuerpos sinterizados de aleaciones de aluminio por Therefore, the method of the invention is capable of providing sintered bodies of aluminum alloys by

20 moldeo por inyección, que son adecuados para aplicaciones prácticas en diferentes campos, incluyendo los campos del transporte, la construcción, la ingeniería mecánica, la industria del embalaje, las industrias siderúrgicas, la ingeniería electrónica, electrodomésticos, etc., por ejemplo para disipar el calor como disipadores de calor en dispositivos electrónicos, o como componentes de sistemas de acondicionamiento de aire. 20 injection molding, which are suitable for practical applications in different fields, including the fields of transport, construction, mechanical engineering, packaging industry, steel industries, electronic engineering, household appliances, etc., for example to dissipate heat as heat sinks in electronic devices, or as components of air conditioning systems.

Claims

1. A method for producing molded articles based on aluminum alloys by injection molding of powdered metals, comprising the following steps:

by producing a raw material by mixing the metals contained in the desired alloy in the form of powders metallic and / or one or more metal alloy powders with a binder; bl produce a green body by injection molding said raw material; Cl produce a brown body by removing the binder from the green body by catalytic removal and / or by solvent and / or thermal; dl sintering the brown body at least partially subjected to removal to obtain the molded article wanted;

characterized in that, in the step (cl, said binder is completely removed, in which, optionally after having carried out one or more previous elimination steps, thermal elimination is carried out to remove the residual binder or binder, said thermal elimination being carried out in an atmosphere that contains at least 0.5% by volume of oxygen, after which the fully roughed brown body obtained in this way is sintered.

2. 2.: El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, además del aluminio, la aleación de aluminio contiene uno o más metales seleccionados de entre magnesio, cobre, silicio y manganeso. The method according to claim 1, characterized in that, in addition to aluminum, the aluminum alloy contains one or more metals selected from magnesium, copper, silicon and manganese.

3. 3.: El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que, además del aluminio, la aleación de aluminio contiene uno o más metales con un porcentaje del 0,5 al 25 % en peso, respectivamente. The method according to claim 1 or 2, characterized in that, in addition to aluminum, the aluminum alloy contains one or more metals with a percentage of 0.5 to 25% by weight, respectively.

4. Four.: El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el metal The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the metal

or metals are used as (to powder or master alloy powders.

5. 5.: El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se utiliza como aglutinante un aglutinante a base de poliacetal, por ejemplo, un aglutinante de polioximetileno (POM). The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a polyacetal-based binder is used as a binder, for example, a polyoxymethylene binder (POM).

6. 6.: El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que dicho aglutinante consiste del 50 al 95 % de poliacetal. The method according to claim 5, characterized in that said binder consists of 50 to 95% polyacetal.

7. 7.: El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que dicho aglutinante consiste del 80 al 90 % de poliacetal. The method according to claim 6, characterized in that said binder consists of 80 to 90% polyacetal.

8. 8.: El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que, en la etapa (cl, sólo se realiza la eliminación térmica en presencia de oxígeno en una o más etapas en las que el aglutinante se retira completamente. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that, in step (cl, only thermal removal is performed in the presence of oxygen in one or more stages in which the binder is completely removed.

9. 9.: El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que, en la etapa (cl, se realizan la eliminación por disolvente para retirar la parte principal del aglutinante, seguida de dicha eliminación térmica para retirar el aglutinante residual. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that, in step (cl, solvent removal is carried out to remove the main part of the binder, followed by said thermal removal to remove the residual binder.

10. 10.: El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que, en la etapa (cl, se realizan la eliminación catalítica para retirar la parte principal del aglutinante, seguida de dicha eliminación térmica para retirar el aglutinante residual. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that, in step (cl, the catalytic removal is carried out to remove the main part of the binder, followed by said thermal removal to remove the residual binder.

eleven . The process according to claim 10, characterized in that said catalytic removal is carried out in the presence of at least one acid selected from nitric acid, oxalic acid, formic acid and acetic acid.

12. 12.: El método de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizado por que se usa ácido oxálico sublimado como ácido. The method according to claim 11, characterized in that sublimed oxalic acid is used as acid.

13. 13.: El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha eliminación térmica para retirar el aglutinante residual se lleva a cabo a una temperatura por debajo de 500 oC . The method according to any one of the preceding claims, characterized in that said thermal removal to remove the residual binder is carried out at a temperature below 500 ° C.

14. 14.: El método de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que dicha eliminación térmica para The method according to claim 13, characterized in that said thermal elimination for

Removing the residual binder is carried out by applying a specific temperature profile between 100 and 420 oC.

15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that the speed of

5 heating during said thermal elimination process to remove the residual binder does not exceed 5 Klmin.

16. The method according to claim 15, characterized in that the heating rate does not

exceeds 1 to 2 K / min. 10

17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that, in step d), the fully roughed brown body is sintered while a liquid phase is formed.

18. The method according to claim 17, characterized in that the sintering is carried out at a temperature between the solid and liquid temperatures of the respective aluminum alloy.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating rate to reach the sintering temperature after said thermal removal step to remove the residual binder ranges from 4 to 20 K / min.