MXPA03001666A

MXPA03001666A - Un metodo de produccion de un cuerpo de capas multiples por coalescencia asi como el cuerpo de capas multiples producido por este metodo..

Info

Publication number: MXPA03001666A
Application number: MXPA03001666A
Authority: MX
Inventors: Olsson Kent
Original assignee: Ck Man Ab Ub
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2004-11-01
Also published as: NO20030388L; PL365560A1; ZA200301478B; EP1417057A1; NO20030389L; NO20030390D0; KR20030023715A; EP1399599A1; NO20030388D0; BR0112749A; WO2002008478A1; ZA200301474B; AU2001282737A1; EP1385660A1; MXPA03001664A; US20040164442A1; ZA200301473B; TW509603B; PL365534A1; CA2417095A1

Abstract

Un metodo de producir un cuerpo de capas multiples por coalescencia, caracterizado porque el metodo comprende los pasos de a) llenar un molde de pre-compactacion con un material de inicio en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, b) pre-compactar el material de inicio al menos una vez y c) comprimir el material en un molde de compresion por al menos un golpe de embolo, donde una unidad de percusion emite suficiente energia cinetica para formar el cuerpo cuando golpea el material insertado en el molde de compresion, causando la coalescencia del material, d) al menos un material adicional que esta insertado hacia el interior del molde en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, ya sea en el paso a), despues de compactar en el paso b) o despues de comprimir el primer material en el paso c), e) si es necesario, pre-compactar y/o comprimir adicionalmente lo que es ejecutado despues de la insercion del al menos un material adicional. Un metodo de producir un cuerpo de capas multiples por coalescencia, en donde el metodo comprende comprimir material en la forma de un cuerpo de capas multiples solido en un molde de compresion por al menos un golpe de embolo, donde una unidad de percusion emite suficiente energia para causar la coalescencia del material en el cuerpo, un segundo material que esta insertado en el molde ya sea en la forma de polvo, perdigones, granos y similares o en la forma de un cuerpo solido, el segundo material que esta tambien golpeado por la unidad de percusion, ya sea en el primer golpe de embolo o en un golpe de embolo posterior donde los dos materiales forman un cuerpo integral. Los productos obtenidos por el metodo inventivo.

Description

UN MÉTODO DE PRODUCCIÓN DE UN CUERPO DE CAPAS MULTIPLES POR COALESCENCIA ASÍ COMO EL CUERPO DE CAPAS MÚLTIPLES PRODUCIDO POR ESTE MÉTODO MEMORIA DESCRIPTIVA La invención concierne a un método de producción de un cuerpo de capas múltiples por coalescencia asi como el cuerpo de capas múltiples producido por este método. ESTADO DEL ARTE En el documento O-A1-9700751, una máquina de impacto y un método de cortar barras con la máquina son descritos . El documento también describe un método de deformar un cuerpo de metal. El método utiliza la máquina descrita en el documento y está caracterizado por cuanto un material metálico ya sea en forma sólida o en la forma de polvo tal como granos, perdigones y similares, está fijado preferiblemente 5en el extremo de un molde, sostén o similares y que el material está sometido a coalescencia adiabática por una unidad de percusión tal como un martinete de impacto, el movimiento del martinete siendo efectuado por un liquido. La máquina es cabalmente descrita en el documento WO. En el documento WO-A1-9700751, el dar forma a componentes, tal como esferas, es descrito. Un polvo de metal es suministrado a una herramienta dividida en dos partes, y el polvo es suministrado a través de u tubo de conexión. El polvo de metal ha sido preferiblemente atomizado por gas. Una barra que pasa a través del tubo de conexión está sometida al impacto desde la máquina de percusión en orden a influenciar el material encerrado en el molde esférico. Sin embargo, no es mostrado en realización alguna que especifique parámetros por como un cuerpo es producido según este método. La compactación según este documento es realizada en varios pasos, por ejemplo tres. Estos pasos son ejecutados muy rápidamente y los tres golpes de émbolo son realizados como descritos a continuación. Golpe de émbolo 1: un golpe de émbolo extremadamente liviano, el cual saca por fuerza la mayor parte del aire desde el polvo y orienta las partículas de polvo para asegurar que no haya irregularidades mayores. Golpe de émbolo 2 : un golpe de émbolo con muy alta densidad de energía y alta velocidad de impacto, para coales.cencia adiabática local, de las partículas de polvo de modo que ellas sean comprimidas una contra la otra a densidad extremadamente alta. El aumento de temperatura local de cada partícula es dependiente del grado de deformación durante el golpe de émbolo . Golpe de émbolo 3: un golpe de émbolo con energía media-alta y con alta energía de contacto para dar forma final al cuerpo material substancialmente compacto. El cuerpo compactado puede ser templado posteriormente.

En el documento SE 9803956-3 son descritos un método y un dispositivo para deformación de un cuerpo material. Esto es substancialmente un desarrollo de la invención descrita en el documento WO-A1-9700751. En el método según la solicitud sueca, la unidad de percusión es traída al material por una velocidad tal que al menos un golpe repercutiente de la unidad de percusión " sea generado, en donde el golpe repercutiente es contrarrestado por lo cual es generado al menos un golpe de émbolo adicional de la unidad de percusión. Los golpes de émbolo según el método en el documento WO, proporcionan un aumento de temperatura localmente muy alto en el material, el cual puede conducir a cambios de fase en el material durante el calentamiento o el enfriamiento. Cuando se usa la neutralización de los golpes repercutientes y cuando al menos es generado un golpe de émbolo adicional, este golpe de émbolo contribuye a que la onda que va hacia atrás y hacia adelante y siendo generada por la energía cinética del primer golpe de émbolo, que proceda durante un período más prolongado. Esto conduce a la deformación adicional del material y con un impulso inferior al que habría sido necesario sin la neutralización. Se ha mostrado ahora que la máquina según estos documentos mencionados no trabaja tan bien. Por ejemplo están los intervalos de tiempo entre los golpes de émbolo, los cuales ellos mencionan, imposibles de obtener. Adicionalmente, el documento no comprende realizaciones cualesquiera que muestren que un cuerpo pueda ser formado. OBJETIVO DE LA INVENCIÓN El objetivo de la presente invención es el de lograr un proceso para la elaboración eficiente de productos de capas múltiples a bajo costo. Estos productos pueden ser tanto dispositivos médicos tales como implantes médicos o cemento óseo en cirugía ortopédica, instrumentos o equipo de diagnóstico, o dispositivos no médicos tales como herramientas, aplicaciones de aislador, crisoles, boquillas de rociamiento, tubos, bordes de corte, anillos acoplantes, rodamientos de bola y partes de motor. Otro objetivo es el de lograr un producto de capas múltiples del tipo descrito. El término capas múltiples es utilizado aqui para definir un producto compuesto de diferentes partes integralmente unidas entre si. Estas partes pueden estar en la forma de s capas planas o tener cualquier otra forma adecuada siempre que la forma de las diferentes partes se ajusten estrechamente juntas. Una parte puede tener una superficie convexa ajustándose alrededor de una superficie cóncava sobre otra parte. Ejemplos de diferentes productos de capas múltiples son mostrados en las Figuras 2a-2f . Las diferentes partes pueden estar hechas del mismo tipo de material o de diferentes tipos de material. Es posible combinar un material cerámico con una capa de un material polimérico. Es también posible tener un producto de capas múltiples con capas o partes de diferentes polímeros. Debería ser también posible efectuar el nuevo proceso a una velocidad mucho menor que los procesos descritos en los documentos anteriores. Adicionalmente, el proceso no debería estar limitado a usar la máquina anteriormente descrita. CORTA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Ha sido encontrado sorprendentemente que es posible comprimir diferentes productos de capas múltiples según el nuevo método definido en la reivindicación 1. El material a ser comprimido se encuentra a modo de ejemplo en la forma de polvo, perdigones, granos y similares y está relleno en un molde, pre-compactado y comprimido por al menos un golpe de émbolo. La máquina a usar en el método puede ser 'aquella descrita en el documento WO-A1-9700751 y SE 9803956-3. El método según la invención utiliza la hidráulica sen la máquina de percusión, la cual puede ser la máquina utilizada en el documento WO-A1-9700751 y en el documento SE 9803956-3. Cuando se usan medios hidráulicos puros en la máquina, a la unidad de percusión se le puede proporcionar un movimiento tal que, al impacto con el material a ser comprimido, ella emita bastante energía a velocidad suficiente para alcanzar la coalescencia . Esta coalescencia puede ser adiabática. Un golpe de émbolo es llevado a cabo rápidamente y para algunos materiales la onda en el decaimiento del material está entre 5 y 15 milisegundos . El uso hidráulico también proporciona un mejor control de secuencia y menores costos de operación al comparar con el uso de aire., comprimido. Una máquina de percusión accionada-por resorte será más complicada de usar y dará lugar a tiempos prolongados' de fraguado y a flexibilidad deficiente cuando se la integra con otras máquinas. El método según la invención será asi menos costoso y más fácil de realizar. La máquina óptima tiene una prensa grande para pre-compactación y para post-compactación y una pequeña unidad de percusión con alta velocidad. Las máquinas según una tal construcción son por lo tanto probablemente más interesantes de usar. También podrían ser usadas máquinas diferentes, una para la pre-compactación y post-compactación y una para la compresión.

CORTA DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos adjuntos La Figura 1 muestra una vista en sección transversal de un dispositivo para la deformación de un material en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, y Las Figuras 2a-2f muestran el formado de los diferentes tipos de productos de capas múltiples y las Figuras 3-4 son diagramas que muestran los resultados obtenidos en las realizaciones preferentes descritas en -los ejemplos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención concierne a un método de producir un cuerpo de 'capas múltiples por coalescencia, en donde el método comprende los pasos de a) Llenar un molde de pre-compactación con material compuesto en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, b) Pre-compactar el material al menos una vez y c) Comprimir el material en un molde de compresión por al menos un golpe de émbolo, donde una unidad de percusión emite suficiente energía cinética para formar el cuerpo cuando impacta el material insertado en el molde de compresión, causando coalescencia del material. d) al menos un material adicional que está insertado hacia el interior del molde en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, ya sea en el paso a) , después de compactar en el paso b) o después de comprimir el material iniciador .en el paso c) , e) si es necesario, una pre-compactación. y/o una compresión adicionales siendo cumplida después de la inserción de al menos un material adicional. El molde de pre-compactación puede ser el mismo que el molde de compresión, lo cual significa que el material no tiene que ser movido entre el paso b) y el paso c) . Es también posible usar moldes diferentes y mover el material entre los pasos b) y c) desde el molde de pre-compactación al molde de compresión. Esto podría ser hecho solamente si un cuerpo es formado del material en el paso de pre-compactación. Según, una realización preferente el primer material es solamente pre-compactado antes de la inserción del segundo material. Luego de lo cual, una segunda pre-compactación es cumplida y el material de capas múltiples es golpeado con al menos un golpe de émbolo para lograr la coalescencia y formar un producto integral. Es además posible insertar el material adicional o materiales en forma de polvo antes de la pre-compactación o el primer material o el material iniciador. Todos los materiales serán compactados y golpeados juntos en este caso. Según otra realización preferente los primeros y segundos materiales son insertados en forma de polvo uno al lado del otro o como capas por encima una con la otra, en donde después la pre-compactación y la acción de los golpes son realizadas . Según una tercera realización preferente el primer material es pre-compactado y golpeado para hacer un elemento coalescente, en donde después este elemento es colocado en un segundo molde por sobre un polvo del segundo material o circundado por el segundo material. El primer elemento junto con el segundo material son pre-compactados y golpeados con un golpe de émbolo coalescente.

En la descripción que sigue cualquier paso descrito puede referirse a un proceso realizado sobre una capa o elemento del producto de-, capas múltiples o sobre varias capas o elementos juntos. El dispositivo en la Figura 1 comprende una unidad de percusión 2. El material en la Figura 1 se encuentra en la forma de polvo, perdigones, granos o similares. El dispositivo está dispuesto con una unidad de percusión 3, la cual con un impacto poderoso puede lograr una deformación inmediata y relativamente grande del cuerpo material 1. La invención se refiere también a la compresión de un cuerpo, la cual será descrita seguidamente. En un caso' tal, un cuerpo sólido 1, tal como un cuerpo de capas múltiples homogéneo sólido, seria colocado en un molde. La unidad de percusión 2 está dispuesta de modo que, bajo la influencia de la fuerza gravitacional, la cual actúa-- sobre ella, se acelera contra el material 1. La masa m de la unidad de percusión 2 es preferible y esencialmente más grande que la masa del material 1. Por ello, la necesidad de una velocidad de alto impacto de la µnidad de percusión 2 puede ser reducida en cierto grado. La unidad de percusión 2 es permitida de golpear el material 1, y la unidad de percusión 2 emite suficiente energía cinética para comprimir y formar el cuerpo cuando percute el material en el molde de compresión. Esto causa una coalescencia local y de tal modo una deformación consecuente del material 1 es lograda. La deformación del material 1 es plástica y consecuentemente permanente. Las ondas o vibraciones son generadas en el material 1 en la dirección del sentido de impacto de la unidad de percusión 2. Estas ondas o vibraciones tienen una alta energía cinética y activarán planos de deslizamiento en el material y también causan un desplazamiento relativo de los granos del polvo. Es posible que la coalescencia pueda ser una coalescencia adiabática. El aumento local en la temperatura desarrolla soldadura de punto (fusión entre partículas) en el material lo cual aumenta la densidad. La pre-compactación es un paso muy importante. Esto es hecho en orden a extraer aire y orientar las partículas en el material. El paso de pre-compactación es mucho más lento que el paso de compresión, y por lo tanto es más fácil extraer el aire. El paso de compresión, el cual es hecho muy rápidamente, puede no tener la misma posibilidad para extraer aire. En tal caso, el aire puede estar encerrado en el cuerpo producido, lo cual es una desventaja. La pre-compactación es realizada a una presión mínima suficiente para obtener un grado máximo de empaque de las partículas lo que resulta en una máxima superficie de contacto entre las partículas. Esto es dependiente del material y depende de la ductilidad y del punto de fusión del material.

El paso de pre-compactación en los Ejemplos ha sido realizado al compactar con una carga axial de unos 117680 N. Esto es hecho en el molde de pre-compactación- o en el molde final. Según los ejemplos en esta descripción, esto ha sido hecho en un molde cilindrico, el cual es una parte de la herramienta, y tiene una sección trasversal circular con un diámetro de 30mm, y el área de esta sección transversal es de aproximadamente 7cm2. Esto significa que una presión de aproximadamente 1,7 x 10B N/m2 ha sido usada. Para hidroxiapatita el material puede ser pre-compactado con una presión de al menos aproximadamente 0, 25 ,x 108 N/m2, y preferiblemente con una presión de al menos aproximadamente 0,6 x 108 N/m2. La presión de pre-compactación necesaria o preferida a ser usada es dependiente del material y para un cuerpo de capas múltiples más dúctil podría ser suficiente compactar a una presión de aproximadamente 0,2 x 108 N/m2. Otros valores posibles son 1,0 x 108 N/m2, 1,5 x 108 N/m2. Los estudios hechos en esta aplicación son efectuados en aire y a temperatura ambiente. Todos los valores obtenidos en los estudios son así logrados en aire y a temperatura dél recinto. Puede ser posible usar presiones inferiores si es usado el vacío o el material calentado. La altura del cilindro es de 60 mm. En las reivindicaciones se hace referencia a un área de percusión y esta superficie es el área de la sección transversal circular de la unidad : de percusión la cual actúa sobre el material en el molde. El área de percusión en este caso es el área de sección transversal. En las reivindicaciones se hace también referencia al molde cilindrico usado en los Ejemplos. En este molde el área de la superficie de percusión y el área de la sección transversal del molde cilindrico son lo mismo. Sin embargo, otras construcciones de los moldes podrían ser usadas, tal como, un molde esférico. En un molde tal, el área de percusión sería menor que la sección transversal del molde esférico. La invención adicionalmente comprende un .método de producir un cuerpo de capas múltiples por coalescencia, en donde el método comprende comprimir un cuerpo sólido de un primer material o de un material de inicio (es decir un cuerpo donde la densidad objetivo para las aplicaciones específicas ha sido lograda) junto con al menos un material adicional-, en la forma de polvo o en forma de un cuerpo sólido en un molde de compresión por al menos un golpe de émbolo, donde una unidad de percusión emite suficiente energía para causar coalescencia del material en_ el cuerpo. Planos de deslizamiento son activados durante un gran aumento de temperatura local en el material, con lo cual la deformación es lograda. El método también comprende deformar el cuerpo. El método según la invención podría ser descrito de la siguiente manera. 1) El polvo es prensado hacia un cuerpo verde, el cuerpo es comprimido por impacto hacia un cuerpo (semi) sólido y posteriormente una retención de energía puede ser lograda en el cuerpo por una post-compactació . ?G> proceso, el cual podría ser descrito como Retención de Energía de Impacto por Forja Dinámica (DFIER) implica tres pasos principales. a) Presurización El paso de prensado es bastante como el prensado frío y caliente. La intención es de obtener un cuerpo verde a partir del polvo. Ha resultado ser lo más beneficioso el realizar dos compactaciones del polvo. Una compactación sola entrega aproximadamente unos 2-3% de densidad más baja que dos compactaciones consecutivas del polvo. Este paso es la preparación del polvo por evacuación del aire y orientación de las partículas de polvo de una manera beneficiosa. Los valores de densidad del cuerpo verde son más o menos los mismos que para la presurización normal fría y caliente. b) Impacto El paso de impacto es el paso de alta-velocidad real, donde una unidad de percusión golpea el polvo con un área definida. Una onda de material se pone en marcha en el polvo y tiene lugar la fundición entre partículas entre las partículas de polvo. La velocidad de la unidad de percusión parece tener un importante rol solamente durante un muy corto tiempo inicialmente . La masa del polvo y las propiedades del material deciden el grado de fusión entre partículas que tiene lugar. c) Retención de Energía El paso de retención de energía apunta a mantener la energía entregada hacia el interior del cuerpo sólido producido. Es físicamente una compactación con al menos la misma presión como la pre-compactación del polvo. 31 resultado es un aumento de la densidad del cuerpo producido por aproximadamente 1-2% y es realizado al dejar la unidad de percusión permanecer en su lugar en el cuerpo sólido después del impacto y prensar con al menos la misma presión como en pre-compactación, o liberar después del paso de impacto. La idea es que más transformaciones del polvo tendrán lugar en el cuerpo producido. Según el método, los golpes de émbolo de compresión emiten una energía total que corresponde a al menos 100 Nm =en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2 en el aire y a temperatura del recinto. Otros niveles de energía total pueden ser al menos de 300, 600, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 y 3500 Nm. Los niveles de energía de al menos 10 000, 20 000 Nm pueden también ser usados. Hay una nueva máquina, la cual tiene la capacidad de golpear con 60 000 Nm en un golpe de émbolo. Por supuesto tales altos valores pueden también ser usados. Y si varios tales golpes son usados, la cantidad total de energía puede alcanzar varios 100 000 Nm. Los niveles de energía dependen del ' material usado, y en cual aplicación el cuerpo producido será usado. Los diferentes niveles dé' energía para un material proporcionarán diferentes densidades relativas del cuerpo de material. Mientras más alto el nivel de energía, más material denso será obtenido. Materiales diferentes necesitarán distintos niveles de energía para obtener la misma densidad. Esto depende por ejemplo de la dureza del material y el punto de fusión del material. Según el método, los golpes de émbolo de compresión emiten una energía por masa que corresponde a al menos 5 Nm/g en una herramienta cilindrica que tiene un área dé percusión de 7 cm2 en aire y a temperatura del recinto. Otras energías por masa pueden ser de al menos 20 Nm/g, 50 Nm/g, 100 Nm/g, 150 Nm/g, 200 Nm/g, 250 Nm/g, 350 Nm/g y 450 Nm/g. Puede haber una relación lineal entre la masa de la muestra y la energía requerida para lograr una cierta densidad relativa. Sin embargo, para algunos materiales la densidad relativa puede ser una función de la energía de impacto total. Estos valores variarán dependiendo de cual material es usado. Una persona experta en el arte será capaz de ensayar a qué valores la dependencia de masa será válida y cuando pueda haber una independencia de masa.

El nivel de energía necesita ser enmendado y adaptado a la forma y a la construcción del molde. Si por ejemplo, el molde es esférico, otro nivel de energía será requerido. Una persona experta en el arte será capaz de ensayar qué nivel de energía es requerido con una forma especial, con la ayuda y la dirección de los valores entregados anteriormente. El nivel de energía depende del uso que se le dará al cuerpo, es decir cuál densidad relativa es deseada, la geometría del molde y las propiedades del material . La unidad de percusión debe emitir suficiente energía cinética para formar un cuerpo cuando golpea el material insertado . en . el molde de compresión. Con una velocidad más alta del golpe de émbolo, más vibraciones, fricción aumentada entre las partículas, calor local incrementado, y fusión aumentada entre partículas del material serán logradas. Mientras más grande es el área del golpe de émbolo, más vibraciones serán logradas. Hay un límite donde más energía será entregada a la herramienta que al material. Por consiguiente, hay también un óptimo para la altura del material. Cuando son insertados polvos para un producto de capas múltiples en un molde y los materiales son golpeados por una unidad de percusión, una coalescencia es lograda en el material de polvo y el material flotará. Una explicación probable es que la coalescencia en el material proviene de ondas siendo- generadas hacia atrás y hacia adelante en el momento cuando la unidad de percusión repercute desde el cuerpo de material o el material en el molde. Estas ondas dan lugar a una energía cinética en el cuerpo material. Debido a la energía transmitida un aumento local ocurre en la temperatura, y posibilita que las partículas se ablanden, deformen y la superficie de las partículas se fundirá. La fusión entre-partículas permite que las partículas se re-solidifiquen juntas y el material denso pueda ser obtenido. Esto también afecta la ductilidad de la superficie del cuerpo. Mientras más un material sea comprimido por. la técnica de coalescencia, más blanda es . la superficie obtenida. La porosidad del material y la superficie son también afectadas por el método. Si una superficie o cuerpo poroso es deseado, el material no debería ser comprimido tanto como si una superficie o cuerpo menos poroso sea deseado. Los golpes de émbolo individuales afectan la orientación del material, la extracción de aire, el pre-moldeo, la coalescencia, el ' relleno de herramienta y la calibración final. Ha sido notado que las ondas que van hacia, atrás y hacia adelante viajan esencialmente en la dirección del golpe de émbolo de la unidad de percusión, es decir desde la superficie del cuerpo de material el cual es golpeado por la unidad de percusión a la superficie la cual está colocada contra el fondo del molde y entonces de vuelta.

Lo que ha sido recién descrito sobre la transformación de energía y la generación de onda también se refiere a un cuerpo sólido. '\En la presente invención un cuerpo sólido es un cuerpo donde la densidad objetivo para aplicaciones específicas ha sido lograda. La unidad de percusión preferiblemente tiene una velocidad de al menos 0,1 m/s o al menos 1,5 m/s durante el golpe de émbolo en orden a dar al impacto el nivel de energía requerido. Velocidades mucho más bajas pueden ser usadas que según la técnica en el arte previo. La velocidad depende del peso de la unidad de percusión y qué energía sea deseada. El nivel de energía total en el paso de compresión es de al menos aproximadamente de 100 a 4000 Nm. Pero niveles de energía mucho más altos pueden ser usados. Por energía total se entiende el nivel de energía para todos los golpes de émbolo adicionados juntos. La unidad de percusión hace al menos un golpe de émbolo o un número de golpes de émbolo consecutivos. El intervalo entre los golpes de émbolo según los Ejemplos fue de 0,4 y 0,8 segundos. Por ejemplo al menos dos percusiones pueden ser usadas. Según los Ejemplos un golpe de émbolo ha mostrado resultados promisorios. Estos Ejemplos fueron realizados en aire y a temperatura del recinto. Si por ejemplo el vacío y el calor o algún otro tratamiento mej orador es usado, quizás energías aún más bajas puedan ser usadas para obtener buenas densidades relativas.

El producto de capas múltiples puede ser comprimido a una densidad relativa de 60%, preferiblemente 65%. Densidades relativas más preferidas son también de 70% y de 75%. Otras densidades preferidas son de 80 y 85%. Densidades de al menos 90 y hasta 100% son especialmente preferidas. Sin embargo, otras densidades relativas son también posibles. Si un cuerpo verde ha de ser producido, puede ser suficiente con una densidad relativa de aproximadamente 40-60%. Implantes de soporte de carga necesitan una densidad relativa de 90 hasta 100% y en algunos biomateriales es conveniente con cierta porosidad. Si una porosidad de a lo más 5% es .obtenida y esto es suficiente para el uso, no es necesario un postprocesamiento posterior. Esta puede ser la elección para ciertas aplicaciones. Si una densidad relativa de menos que 95% es obtenida, y esto no es suficiente, el proceso necesita continuar con procesamiento adicional tal como el templado. Varios pasos de fabricación han sido cortados aún en este caso comparado a métodos de fabricación convencionales. El método también comprende la pre-compactación del material por al menos dos veces. Ha sido mostrado que esto podría ser ventajoso en orden a obtener una alta densidad relativa comparado con golpes de émbolo usados con la misma energía total y solamente una pre-compactación. Dos compactaciones pueden proporcionar una densidad más alta en aproximadamente 1-5% que una compactación que depende del material usado. El aumento puede ser aún más alto para algunos materiales. Cuando se pre-compacta dos veces, los pasos de compactadón son realizados con un pequeño intervalo intermedio, tal como alrededor de 5 segundos. Aproximadamente la misma presión puede ser usada en la segunda pre-compactación. Adicionalmente, el método puede también comprender un paso de compactar el material al menos una vez después del paso de compresión. Esto también ha sido mostrado de dar muy buenos resultados. La post-compactación deberla ser llevada a cabo a al menos la misma presión como la presión de pre-compactación, es decir 0,25 x 108 N/m2. Otros valores posibles son 1,0 x 108 N/m2. Presiones de post-compactación más altas pueden también ser deseadas, tal como una presión la cual es dos veces la presión de aquella presión de pre-compactación. Para la hidroxiapatita la presión de pre-compactación deberla ser al menos de unos 0,25 x 1?8 N/m2 y esta seria la presión de post-compactación lo más baja posible para la hidroxiapatita. El valor de pre-compactación tiene que ser ensayado para cada material. Una post-compactación afecta a la muestra diferentemente que una pre-compactación. La energía transmitida, la cual aumenta la temperatura local entre las partículas de polvo debido al golpe de émbolo, es conservada para un tiempo más prolongado y pueda afectar la muestra para consolidar por un período más prolongado después del golpe de émbolo. La energía es mantenida hacia el interior del cuerpo sólido producido. Probablemente la "vida útil" para la onda de material en la muestra aumenta y puede afectar la muestra por un periodo más prolongado y más partículas pueden fundirse juntas. La compactación posterior o post-compactación es realizada al dejar a la unidad de percusión permanecer en su lugar en el cuerpo sólido después del impacto y prensar con al menos la misma presión como en pre-compactación, es decir al menos alrededor de 0,25 x 108 N/m2 hidroxiapatita . Más transformaciones del polvo tendrán lugar en el cuerpo producido. El resultado es un aumento, de la densidad del cuerpo producido por alrededor de 1-4%. También este aumento posible es dependiente del material. Cuando se usa la pre-compactación y/o la compactación posterior, podría ser posible usar golpes de émbolo más livianos y más alta pre-y/o post compactación, lo cual conduciría al ahorro de las herramientas, dado que niveles de energía inferiores podrían ser usados. Esto depende del uso proyectado y qué material es usado. Podría ser también una manera de obtener una densidad relativa más alta. Para obtener una densidad relativa mejorada es también posible pre-procesar el material antes del proceso. El polvo podría estar pre-calentado hasta por ejemplo ~200-300°C o más alto dependiendo de qué tipo de material a pre-calentar . El polvo podría ser pre-calentado a una temperatura la cual es cercana a la temperatura de fusión del material. Maneras adecuadas de pre-calentar pueden ser usadas, tal como calentamiento normal del polvo en un horno. En orden a obtener -un material más denso durante el paso de pre-compactación un vacío o un gas inerte podrían ser usados. Esto tendría el efecto que el aire no esté encerrado en el material al mismo grado durante el proceso. El cuerpo puede según otra realización preferente de la invención ser calentado y/o templado en cualquier momento después de la compresión o post-compactació . Un postcalentamiento es usado para relajar los aglomerantes en el material (-obtenidos por esfuerzo de aglomerante aumentado) . Una más baja temperatura de templado puede ser usada debido al hecho que el cuerpo compactado tiene una densidad más alta que compactos obtenidos por otros tipos de compresión de polvo. Esto es una ventaja en cuanto a que una temperatura más alta puede causar descomposición o transformación del material constituyente. El cuerpo producido puede también ser post-procesado de alguna otra manera, tal como por HIP (Prensado Isostático en Caliente) . Adicionalmente, el cuerpo producido puede ser un cuerpo verde y el método también puede comprender un paso adicional de templado del cuerpo verde. El cuerpo verde de la invención proporciona un cuerpo integral coherente aún sin usar cualesquiera aditivos. Así, el cuerpo verde puede ser almacenado y manipulado también trabajado, por ejemplo pulido o cortado. Además puede ser posible usar el cuerpo verde como un producto terminado, sin intervenir templado alguno. Este es el caso cuando el cuerpo es un implante o reemplazo óseo donde el implante ha de ser reabsorbido en el hueso. Antes de procesar los materiales para el producto de capas múltiples podría ser homogéneamente mezclado con aditivos. El presecado del granulado podría ser usado también para reducir el contenido de agua de la materia prima. Algunos productos de capas múltiples no absorben humedad, mientras otros productos de capas múltiples fácilmente absorben humedad lo cual puede perturbar el procesamiento del material, y reducir la homogeneidad del material trabajado debido a que. una tasa de alta humedad puede causar burbujas de vapor en el material . Los materiales de capas múltiples pueden ser seleccionados del grupo que comprende un material metálico, polimérico o cerámico tales como acero inoxidable, aleación de aluminio, titanio, UHMWPE, PMMA, PEEK, caucho, alúmina, zirconia, carburo de silicio, hidroxiapatita o nitruro de silicio. El producto de capas múltiples puede comprender un material compuesto que contiene fibras o polvos de refuerzo del grupo que comprende carbono, metales, vidrio o cerámicos tales como alúmina, sílice, nitruro de silicio, zirconia, carburo de silicio.

Los golpes de émbolo de compresión necesitan emitir una energía total que corresponde a al menos 100 Nm en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2 para los productos de capas múltiples o las capas. Los golpes de émbolo de compresión necesitan emitir una energía por masa que corresponde a al menos 5 Nm/g en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2 para los productos de capas múltiples. Ha sido mostrado antes que han sido obtenidos mejores resultados con partículas que tienen una morfología irregular de partículas. La distribución de tamaño, de partículas debería probablemente ser amplia. Partículas pequeñas podrían rellenar el espacio vacío entre las partículas grandes. El primer o segundo material puede comprender un lubricante y/o una ayuda de templado. Un lubricante puede ser útil de mezclar con el material. A veces el material necesita un lubricante en el molde, en orden a remover el cuerpo fácilmente. En ciertos casos esta podría ser una elección si un lubricante es usado en el material, dado que esto facilita la remoción del cuerpo desde el molde. Un lubricante enfría, ocupa espacio y lubrica las partículas del material. Esto es tanto negativo como positivo. La lubricación interior es favorable, porque las partículas se deslizarán entonces a su lugar más fácilmente y de ese modo compactarán el cuerpo en un mayor grado. Es ventajoso para compactación pura. La lubricación interior reduce la fricción entre las partículas, con lo cual se emite menos energía, y el resultado es menor fusión entre partículas. No es ventajoso que la compresión logre una alta densidad, y el lubricante debe ser removido por ejemplo con templado. La lubricación exterior aumenta la cantidad de energía entregada al material y de ese modo disminuye indirectamente la carga sobre la herramienta. El resultado es de más vibraciones en el material, energía aumentada y un mayor grado de fusión entre partículas. Menos material se adhiere al molde y el cuerpo es más fácil de extruir. Es positivo para ambas compactación y compresión. Un ejemplo de un lubricante es Acrawax C, pero otros lubricantes convencionales pueden ser usados. Si el material será usado en un cuerpo médico, el lubricante necesita ser médicamente aceptable, o debería ser removido de alguna manera durante el proceso. El pulido y la limpieza de la herramienta pueden ser evitados si la herramienta es lubricada y si el polvo es precalentado . Una ayuda de templado puede también ser incluida en el material. La ayuda de templado puede ser útil en un paso de procesamiento posterior, tal como un paso de templado. Sin embargo, la ayuda de templado es en algunos casos no tan útil durante la realización preferente del método, la cual no incluye un paso de templado. La ayuda ' de templado puede ser óxido de itrio, alúmina o magnesia o alguna otra ayuda de templado convencional. Debería, como el lubricante, ser también médicamente aceptable o removida, si acaso es usada en un cuerpo médico. En algunos casos, puede ser útil emplear tanto un lubricante como una ayuda de templado. Esto depende del proceso usado, del material usado y del uso que se tiene en mira del cuerpo que es producido. En algunos casos puede ser necesario usar un lubricante en el molde en orden a remover fácilmente el cuerpo. Es también posible usar un revestimiento en el molde. El revestimiento puede ser hecho de por ejemplo TiNAl o Lubricante Duro Balinit. Si la herramienta tiene un revestimiento óptimo ningún material se adherirá a las partes de la herramienta y consumirá parte de la energía entregada, lo cual aumenta la energía entregada al polvo. Ninguna lubricación consumidora-de tiempo sería necesaria en casos donde es difícil remover el cuerpo formado. Un material muy denso, y dependiendo del material, un material duro será logrado, cuando el material del compuesto es producido por coalescencia . La superficie del material será muy blanda, lo cual es importante en varias aplicaciones . Si son usados varios golpes de émbolo, ellos pueden ser ejecutados continuamente o pueden ser insertados varios intervalos entre los golpes de émbolo, de tal modo ofreciendo una amplia variación con respecto a los golpes de émbolo. Por ejemplo, uno hasta aproximadamente seis golpes de émbolo' pueden ser usados. El nivel de energía podría ser el mismo para todos los golpes de émbolo, la energía podría estar aumentando o disminuyendo. La serie de golpes de émbolo puede partir con al menos dos golpes de émbolo con el mismo nivel y el último golpe de émbolo tiene el doble de energía. Lo opuesto podría ser usado también. La densidad más alta es a menudo obtenida al entregar .una energía total con un golpe de émbolo. Si la energía total en cambio es entregada por varios golpes de émbolo puede ser obtenida una densidad relativa inferior, pero la herramienta es economizada. Un multi-golpe de émbolo puede por tal razón ser usado para las aplicaciones donde una densidad relativa máxima no es necesaria. A través de una serie de impactos rápidos un cuerpo material es suministrado continuamente con energía cinética la cual contribuye a mantener viva la onda que va hacia atrás y hacia delante. Esto apoya la generación de deformación adicional del material al mismo tiempo que un nuevo impacto genera una deformación adicional plástica y permanente del material. Según otra realización preferente de la invención, el impulso, con el cual la unidad de percusión golpea el cuerpo material, disminuye por cada golpe de émbolo en una serie de golpes de émbolo. Es preferible que la diferencia sea grande entre el primer y el segundo golpe de émbolo. También será más fácil lograr un segundo golpe de émbolo con un impulso más pequeño que el primer impulso durante un tal corto periodo (preferible de aproximadamente 1 ms) , por ejemplo por una reducción efectiva del golpe repercutiente. Es sin embargo posible aplicar un impulso mayor que el primer golpe de émbolo o el precedente, si asi es requerido. Según la invención, muchas variantes de impactación son posibles de usar. No es necesario usar la neutralización de la unidad de percusión en orden a usar un impulso más pequeño en los siguientes golpes de émbolo. Otras variaciones pueden ser usadas, por ejemplo donde el impulso está aumentando en los siguientes golpes de émbolo, o solamente un golpe de émbolo con un alto o bajo impacto. Varias series diferentes de impactos pueden ser usadas con diferentes intervalos de tiempo entre los impactos. Un cuerpo de capas múltiples producido por el método de la invención, puede ser usado en dispositivos médicos tales como implantes médicos o cemento óseo en cirugía ortopédica, instrumentos o equipo de diagnóstico. Tales implantes pueden ser por ejemplo prótesis del esqueleto o prótesis dentales. Según una realización preferente de la invención, el material es médicamente aceptable. Tales materiales son por ejemplo productos de capas múltiples adecuados que contienen un elemento o una capa de hidroxiapatita o de zirconia. Un material a ser usado en implantes necesita ser biocompatibie y emocompatible como también mecánicamente durable, tal como hidroxiapatita y zirconia u otros materiales de capas múltiples adecuados. El cuerpo producido por el proceso de la presente invención puede ser también un producto no médico tal como herramientas cortantes, aplicaciones como aislador, crisoles, boquillas de rociamiento, tubos, bordes cortantes, anillos acoplantes, rodamientos de bola y partes de motor. Aquí siguen varias aplicaciones para algunos de los materiales los cuales pueden ser usados en los productos de capas múltiples actuales. Aplicaciones para el nitruro de silicio son los crisoles, boquillas de rociamiento, tubos, bordes cortantes, anillos acoplantes, rodamientos de bola y partes de motor. La alúmina es un buen aislador eléctrico y tiene al mismo tiempo una conductibilidad térmica aceptable y es por lo tanto usada para producir capas inferiores donde son montados los componentes eléctricos, aislación para bujías de encendido y aislación en las áreas de alta-tensión. La alúmina es también un tipo de material común en implantes ortopédicos, por ejemplo cabeza-femoral en prótesis de caderas. La hidroxiapatita es uno de los biomateriales más importantes usados extensivamente en cirugía ortopédica. Las aplicaciones comunes para la zirconia son herramientas cortantes, componentes para motores adiabáticos y es también un tipo de material común en implantes ortopédicos, por ejemplo cabeza-femoral en prótesis de caderas. Asi la invención tiene un área grande de aplicación para elaborar productos según la invención. Cuando el material insertado en el molde es expuesto a la coalescencia, una superficie dura, blanda y densa es lograda sobre el cuerpo formado. Este es un rasgo distintivo importante del cuerpo. Una superficie dura proporciona al cuerpo propiedades mecánicas excelentes tales como alta resistencia a la abrasión y alta resistencia a rascadura. La superficie blanda y densa hace al material resistente por ejemplo a la corrosión. Mientras menos poros, mayor resistencia es obtenida en el producto. Esto se refiere tanto a poros abiertos como a la cantidad total de poros. En métodos convencionales, una meta es la de reducir la cantidad de poros abiertos, dado que los poros abiertos no son posibles de ser reducidos mediante el templado. Es importante el incorporar mezclas de polvo hasta que las mismas sean tan homogéneas como sea posible en orden a obtener un cuerpo que tenga propiedades óptimas . También puede ser fabricado un recubrimiento según el método de la invención. Un recubrimiento puede por ejemplo ser formado sobre una superficie de un elemento o de un producto de capas múltiples. Cuando se fabrica un elemento recubierto, · el elemento es colocado en el molde y puede ser fijado allí dentro de una manera convencional. El material de recubrimiento es insertado en el molde alrededor del elemento a ser recubierto, mediante por ejemplo atomización-de gas, y posteriormente el recubrimiento es formado por coalescencia . El elemento a ser recubierto puede ser cualquier material formado según esta aplicación, o puede ser cualquier elemento formado convencionalmente . Un tal recubrimiento puede ser muy ventajoso, ya que el recubrimiento puede proporcionar propiedades especificas al elemento. Un recubrimiento puede ser también aplicado sobre un cuerpo producido según la invención de una manera convencional, tal como mediante recubrimiento por inmersión y recubrimiento por rociamiento. Es también posible comprimir primero un material en un-^primer molde por al menos un golpe de émbolo. Posteriormente el material puede ser movido a otro molde más grande y un material de compuesto adicional ser insertado en el molde, dicho material es seguidamente , comprimido sobre la parte superior de o sobre los costados del primer material comprimido, por al menos un golpe de émbolo. Muchas combinaciones diferentes son posibles, en la elección de la energía de los golpes de émbolo y en la elección de los materiales .

La invención también concierne al producto obtenido por los métodos anteriormente descritos. El método según la invención tiene varias ventajas al comparar con el prensado. Los métodos de prensado comprenden un primer paso de formar un cuerpo verde a partir de un polvo que contiene ayudas para el templado. Este cuerpo verde será templado en un segundo paso, en donde las ayudas para el templado son destruidas quemando o pueden ser eliminadas quemando en un paso posterior. Los métodos de prensado requieren también un trabajado final del cuerpo producido, dado que la superficie necesita ser trabajada mecánicamen e. Según el método de la invención, es posible producir el cuerpo en un paso o en dos pasos y no es requerido algún trabajado mecánico de la superficie del cuerpo. Cuando se produce una prótesis según un proceso convencional una barra del material a ser usado en la prótesis es cortada, .la pieza de barra obtenida es fundida y forzada hacia el interior de un molde templado. Posteriormente- siguen pasos de trabajado incluyendo el pulimento. El proceso es consumidor tanto de tiempo como de energía y puede comprender una pérdida de 20 hasta 50% del material de partida. Así, el proceso presente donde la prótesis puede ser elaborada en un paso es economizante tanto en material y en tiempo. Adicionalmente, el polvo no necesita ser preparado de la misma manera como en procesos convencionales.

Mediante el uso del proceso presente es' posible producir cuerpos grandes en una pieza. En los procesos usados al presente es a menudo necesario producir el cuerpo deseado en varias piezas a ser unidas juntas antes del uso. Las piezas pueden ser- por ejemplo tornillos que se usan juntos o adhesivos o una combinación de los mismos. Una ventaja adicional es que el método de la invención puede ser usado sobre polvo que lleva una carga que repele las partículas sin tratar el polvo para neutralizar la carga. El proceso puede ser desempeñado independiente de las cargas eléctricas - o _ de las tensiones superficiales de las partículas de polvo. Sin embargo, esto no excluye un posible uso de un polvo o aditivo adicional que lleve . una carga opuesta. Por medio del uso del .presente' método es posible controlar la tensión superficial del cuerpo producido. En algunas instancias puede ser deseada una baja tensión superficial, tal como para una superficie de desgaste que requiere una película líquida, en otras instancias es deseada una alta tensión superficial. Aquí siguen algunos Ejemplos para ilustrar la invención. EJEMPLOS Los siguientes materiales fueron ensayados: nitruro de silicio, hidroxiapatita, alúmina, titanio, Co-28 Cr-6Mo, PMMA y UHMWPE.

El nitruro de silicio era un polvo puro granulado por congelamiento. La hidroxiapatita y la alúmina no fueron pre-procesadas en absoluto. El metal y el polvo polimérico fueron inicialmente mezclados en seco por 10 minutos para obtener una distribución de tamaño de partículas homogéneas en el polvo . Un producto de capas múltiples tiene muchas áreas de aplicaciones por ejemplo en los implantes. Seis diferentes capas múltiples fueron ensayadas con diferentes combinaciones de materiales 2 Dos capas horizontales 3 Tres capas horizontales 1. Una capa horizontal y dos capas verticales 2. Dos capas verticales 3. Dos capas horizontales y dos capas verticales 4. Cuatro capas verticales La meta principal para evaluar la posibilidad de obtener capas sólidas unidas entre sí con enlaces químicas. El peso establecido en la especificación del ensayo de cada constituyente del producto de capas múltiples fue dividido por el número de capas en el producto de capas múltiples. Esto significa que la energía de impacto para obtener un índice de visibilidad para el peso establecido en la especificación del ensayo también tiene que ser dividido por el número de capas. Si una capa horizontal consistiera de dos capas verticales entonces el material con la dureza más baja tiene que ser considerado cuando se seleccionan las energías de impacto. Nunca un polímero fue procesado similar al material 1 como una capa horizontal individual. El siguiente esquema de ensayos fue general para todas las diferentes capas: 1 Procesamiento de pre-compactación para la capa 1 1.1 Pre-compactación manual 1.2 Pre-compactación con la unidad de percusión, carga axial de 12000 kp 2 Niveles de energía de impacto para la capa 1 antes de adicionar el material 2 2.1 Golpe con una energía correspondiente al índice de visibilidad 1 2.2 Golpe con una energía correspondiente al índice de visibilidad 2 2.3 Golpe con una energía correspondiente al índice de visibilidad 3 3 El golpe de émbolo de impacto del producto de capas múltiples será realizado con la pre-compactación de máquina y la máxima energía de impacto permisible para el material 2 y el 3 respectivamente. Dependiendo de si el producto de capas múltiples tiene dos o tres capas horizontales. Una densidad teórica aproximada fue calculada para los diferentes productos de capas múltiples al dividir la masa total de las tres capas por la suma de cada masa de material dividida por la densidad teórica especifica de los materiales, pCaPas (ma/pa+mb/pb+mc/pc) Después de cada capa el sobre troquel fue removido y seguidamente el polvo fue vertido y procesado. Cuando el producto de capas múltiples estaba completo entonces las partes de herramienta fueron desmontadas y la muestra fue soltada. El diámetro y el espesor fueron medidos con micrómetros electrónicos lo cual dio el volumen del cuerpo. Posteriormente el peso fue establecido electrónicamente. A partir de estos resultados la densidad 1 fue obtenida al calcular el peso dividido por el volumen. Para estar en condiciones de continuar con la muestra siguiente, la herramienta requería ser limpiada, ya sea o solamente con acetona o por pulir las superficies de la herramienta con una tela de esmeril para sacarse de encima los restos de material sobre la herramienta. La Tabla 1 muestra los diferentes polvos usados en este estudio s Tabla 1 Propiedades Nitruro de Hidroxiapat ta Alúmina Co-28Cr- Titanio PMMA. UHMWPE silicio 6Mo 1. Tamaño de <0,5 <1 <0r5 <150 <150 <600 partículas (mlcrones) 2. Distribución <1 0,3- Balance 5¾<250 de partículas 0, 52%>150 <150 5% 25-355 (micrones) 10% 355-500 45% 500-710 35%<710 3. Morfología Cúbica Irxegular Irregular Irregular Irregular Irregular de partículas 4. Producción Granulada Precipitación Por Atomizada Hidratada Exde polvo química húmeda molienda por agua reaccionada 5. Estructura 98% alfa Apatita Alfa 85% fase HCP Amorfa de cristal 2% beta alfa, (hexagonal) 15% de carburos 6. Densidad 3,18 3,15 3,98 8,5 4,5 1,19 teórica (g/cm3) 7. Densidad 0,38 0,6 0,5-0,8 3,4 1,8 aparente (g/cm3) 8. Temperatura 1800 1600 2050 1350-1450 1660 125°C de fusión (°C) 9. Temperatura 1820 900 1600-1650 1200 1000 de templado (°C) 10. Dureza de 1570 450 1770 460-830 60 M92-100 partículas (HB) Dos capas horizontales La Figura 2a muestra el aspecto de un producto de dos capas horizontales. Las diferentes combinaciones de material usadas están especificadas en la Tabla 2. No fueron obtenidas muestras sólidas después de comprimir la hidroxiapatita y el UHMWPE juntos. La hidroxiapatita pudo ser sólida antes de adicionar el polímero pero entonces se resquebrajó cuando el polímero fue adicionado y golpeado. El comprimir la hidroxiapatita y el titanio dieron un resultado similar para la hidroxiapatita. El titanio llegó a ser un cuerpo sólido después de pre-compactar con la máquina pero cuando el titanio fue golpeado como material 2 resquebrajó la hidroxiapatita. El mejor resultado fue obtenido al compactar manualmente la hidroxiapatita y entonces adicionar el polvo de titanio. La alúmina y el nitruro de silicio no habían sido comprimidos exitosamente como un material individual y el mismo resultado fue obtenido en la serie de compresión de capas múltiples. El material cerámico se deshizo y no pudo enlazarse al material 2 adicionado.

El comprimir el titanio junto con el ÜHMWPE o el PMMA entregó muestras sólidas cuando el titanio fue golpeado primero hacia un cuerpo sólido y entonces fue golpeado el polímero. El polímero tuvo que fundirse y volverse plástico para unirlo al titanio. Si el titanio hubiera sido compactado a mano solamente el polímero todavía parecería ser un polvo. El Co-28Cr-6Mo tanbién ha sido compactado para solidificarse como un material simple. Fue comprimido junto con el PMMA y el ÜHMWPE. Algunas muestras sólidas fueron obtenidas con el ÜHMWPE cuando el Co-28Cr-6Mo fue golpeado hacia un cuerpo material sólido primero. No se obtuvieron muestras finas para el Co-28Cr-6Mo/PMMA de dos-capas.

Tabla 2 Tres capas horizontales La Figura 2b muestra el aspecto de un producto de tres capas horizontales. Las diferentes combinaciones del material usado están especificadas en la Tabla 3.

Fue difícil obtener muestras sólidas cuando las tres capas fueron comprimidas juntas. A menudo la capa simple fue sólida pero no fue obtenido un enlace mecánico o químico entre las capas. Los mejores resultados fueron obtenidos cuando tanto el primer como el segundo material fueron sólo compactados manualmente o pre-compactados con la máquina y entonces golpeados con una alta energía de impacto. Parecía ser un enlace mecánico entre las capas y el cuerpo material era sólido. La Tabla 3 muestra las diferentes combinaciones de material ensayadas en tres capas horizontales. Tabla 3 La Figura 2c muestra el aspecto de un producto de capas múltiples con una capa horizontal y dos capas verticales. Las diferentes combinaciones de materiales usados se encuentran especificadas en la Tabla 4. Los mejores resultados fueron obtenidos para una pre-compactación y entonces golpeando los dos materiales. Fue difícil obtener un polímero plástico que pudiera enlazarse a metal o a hidroxiapatita. Las muestras eran a menudo quebradizas y fáciles de romper a mano.

Material 1 Material 2 Material 3 Número de muestras Hidroxiapatita Titanio UHMWPE 5 Titanio Hidroxiapatita UHMWPE 5 Hidroxiapatita Co-28Cr-6Mo UHMWPE 1 Dos capas verticales La Figura 4 muestra el aspecto de un producto de dos capas verticales. Las diferentes combinaciones de materiales usados están especificadas en la Tabla 5. El pre-compactar los dos materiales juntos con la máquina y entonces golpear con la energía de impacto más alta permisible proporcionó los mejores resultados. Las muestras obtenidas eran sólidas y no se deshicieron. Tabla 5 Dos capas horizontales y dos capas verticales La Figura 2e muestra el aspecto de un producto de dos capas horizontales. Las diferentes combinaciones de materiales usadas están especificadas en la Tabla 6. Las muestras se deshicieron. Fue difícil fundir el PMMA y el UHMWPE juntos usando estos niveles de energía de impacto. La capa de titanio era sólida pero no se enlazó a los otros materiales.

Tabla 6 Cuatro capas verticales La Figura 2f muestra el aspecto de un producto de dos capas horizontales. Las diferentes combinaciones del material usado están especificadas en la Tabla 7. La segunda capa conteniendo dos capas verticales fue torcida en 180 grados para obtener una cruz en el centro del cuerpo de capas múltiples. El titanio se solidificó pero el polímero no cambió de fase completamente y los diferentes materiales no pudieron ser enlazados exitosamente uno con el otro. La hidroxiapatita obtuvo las muestras más finas cuando fue compactada junto con titanio primero por compactación solamente manual o pre-compactada con la máquina las primeras dos capas verticales y posteriormente golpeadas las otras dos capas verticales. No se obtuvieron muestras sólidas al comprimir la hidroxiapatita comprimida junto con el UHM PE. La hidroxiapatita se deshizo y el '.polímero no cambió de fase. Tabla 8 Material 1 Material 2 Número de muestras Titanio UHMWPE 3 Titanio Hidroxiapatita 5 Hidroxiapatita UHMWPE 5 Este fue un ensayo de tamizado para comprimir las capas múltiples. Las densidades que pudieron ser medidas con báscula y micrómetros fueron consideradas, muy aproximadamente, por tal razón no han sido presentados diagramas sobre densidades . Debido a limitaciones de máquina y de herramienta no se pudieron ejecutar todos los ensayos planificados. Cuando el material fue golpeado antes de agregar el segundo o el tercer material las partes de herramienta se hincharon y eran a veces imposibles de remover desde la herramienta, lo cual significó que los ensayos no pudieron ser finalizados. Para obtener una unión entre las capas sólidas se concluyó que la primera capa tiene que ser pre-compactada solamente a mano o por la máquina. La razón es que probablemente el material pre-compactado todavía posee una alta porosidad donde las partículas de polvo desde las dos o tres, capas pueden enlazarse una con la otra. Si el material está casi completamente sólido con una densidad relativa de alrededor de 90-95% es difícil enlazar junto el material. El material solidificado ha absorbido posiblemente energía y no está en condiciones de enlazarse a otro material . Lo ideal podría ser golpear un material y entonces agregar una capa delgada de polvo la cual está pre-compactada solamente y luego agregar la tercera capa que está completamente solidificada. El material en el centro puede entonces enlazar las dos capas sólidas conjuntamente. En todo producto de capas múltiples que contiene un material de polímero, el UHMWPE o el PMMA, fue difícil obtener un enlace a bajos niveles de energía. El polímero se había fundido y se había vuelto plástico antes de poder adherirse a otro material . El post-procesamiento para un producto de capas múltiples es complicado, debido a las diferentes propiedades del material entre los componentes. Por ejemplo, un polímero puede no estar templado y los parámetros del templado entre diferentes metales o entre un metal y un material cerámico pueden ser muy diferentes. Una solución podría ser la de comprimir una capa y a continuación remover el material y templar la muestra. Después del templado el material es colocado en la herramienta y seguidamente la muestra o el polvo es agregado y comprimido. Este proceso de compresión puede asimismo comprimir o deformar muestras sólidas lo cual significa que todas las capas en un producto de capas múltiples puedan ser comprimidas y templadas y finalmente comprimidas hacia un cuerpo material sólido. Las muestras han sido sólo estudiadas visualmente y es por lo tanto difícil concluir si hay un enlace mecánico o químico entre las capas en las muestras sólidas.

Para obtener un enlace químico real entre las capas y una densidad relativa cercana al 100% para el producto completo de capas múltiples, el proceso debería ser probablemente ejecutado bajo vacío. Si un componente incluido es un material cerámico el polvo debería ser precalentado antes de la compresión. Ejemplo 2-di-capas de acero inoxidable 316L-caucho Estas muestras di-capas consisten de una capa de acero inoxidable 316L y de otra capa de caucho por encima del acero inoxidable 316L. Ensayos anteriores con cada uno de los tipos de materiales separados han mostrado que las muestras sólidas han sido obtenidas con una alta densidad relativa. En este estudio el objetivo principal es el de investigar si ocurre un enlace químico entre las dos capas y como debería ser realizada la secuencia de golpes de émbolo para obtener el mejor enlace entre los tipos de material. Las aplicaciones para este caso no están bien desarrolladas actualmente, pero con este proceso nuevo de fabricación las aplicaciones dentro de por ejemplo la industria automovilística, donde están presentes tanto los metales como el caucho, podría ser un área posible de aplicación. Si es deseado las propiedades materiales serían obtenidas directamente después de este proceso de fabricación y un post-procesamiento a continuación podría ser evitado. Esto reduciría en parte el costo del proceso total y en parte evitaría el uso de aditivos ambientales al caucho. Si es requerido un post-procesamiento adicional podrían ' ser eliminados algunos pasos de fabricación comparando esto con métodos convencionales de fabricación. El polvo de acero inoxidable 316L fue preparado al mezclar en seco por 10 minutos para obtener una distribución homogénea de tamaño de partículas. El polvo de caucho no fue preparado en parte debido a que las partículas podrían aglutinarse juntas y en parte debido a que el tamaño de las partículas era homogéneo . Cinco muestras fueron producidas totalmente.. Para todas las muestras, el acero inoxidable 316L fue vertido primero hacia el interior del troquel de moldeo. Diferentes tipos de compactación prosiguieron antes que el polvo de caucho fuera vertido hacia el interior del troquel de moldeo por encima del acero inoxidable 316L. Siguió un golpe de émbplo de impacto, siempre con una cierta energía de impacto. Esta energía de impacto fue determinada por ensayos anteriores. El golpe de émbolo fue percutido con una energía de impacto correspondiente a la máxima energía de impacto en ensayos con caucho puro. Debido a ello dos tipos de material estaban presentes y el peso de cada material era la mitad del peso normal, lo cual significa que este golpe de émbolo fue percutido con la mitad de la máxima energía de impacto de caucho. Dependiendo de cual muestra debía ser producida la compact ción fue diferente entre las dos capas. Con la primera muestra el acero inoxidable 316L fue compactado a mano con una barra antes que el caucho fuera vertido al interior del troquel de moldeo. Como una segunda muestra fue ejecutada una pre-compactación y como una tercera muestra un golpe de émbolo a la energía de impacto más baja posible (150Nm) . La última (quinta) muestra fue golpeada con la mitad de la máxima energía de impacto del ensayo anterior con acero inoxidable 316L puro. La cuarta muestra fue golpeada con una energía de impacto intermedia de la energía de impacto de la tercera y de la quinta muestra. Después que cada muestra había sido fabricada, todas las partes de herramienta fueron desmontadas y la muestra fue liberada. El diámetro y el espesor fueron medidos con micrómetros electrónicos, lo cual suministró el volumen del cuerpo. Posteriormente, el peso fue establecido con una báscula digital. Todos los valores de entrada desde los micrómetros y la báscula fueron registrados automáticamente y almacenados en documentos separados. Aparte de estos resultados, la densidad 1 fue obtenida al tomar el peso dividido por el volumen . Para posibilitar la continuación con la siguiente muestra, la herramienta necesitaba ser limpiada con acetona para deshacerse de los restos de material sobre la herramienta.

Para establecer más fácilmente el estado de una muestra fabricada 3 índices de visibilidad son usados. El índice de visibilidad 1 corresponde a una muestra de polvo, el índice de visibilidad 2 corresponde a una muestra quebradiza y el índice de visibilidad 3 corresponde a una muestra sólida. La densidad teórica fue tomada de los fabricantes . Aparte de ello una densidad teórica ha sido calculada que corresponde a esta cierta mezcla entre 50% de caucho y 50% de acero inoxidable 316L. La densidad relativa es obtenida al calcular la densidad obtenida para . cada muestra dividida por la densidad teórica. No se midió la densidad 2 en muestras de capas múltiples debido a lo señalado en algunos casos (no ésta combinación de material) en que había muestras donde sé perdieron algunas piezas. En aquellos casos la densidad teórica es difícil de determinar . Las dimensiones de la muestra fabricada en estos ensayos es un disco con un diámetro de ~30,0 mm y una altura entre 5-10 mm. La altura depende de la densidad relativa obtenida. Si la densidad relativa de 100% debería ser obtenida el espesor es de 5,00 mm para el caucho-acero inoxidable 316L. Esta es la razón por la mitad del peso de cada tipo de material. Las propiedades del polvo están dadas en la Tabla 9 y los resultados del ensayo en la Tabla 10.

Tabla 9 Tabla 10 Las Figuras 3 y 4 muestran la densidad relativa como una función de la energía de impacto por masa y de la energía de impacto total. Los siguientes fenómenos descritos pudieron ser observados para todas las curvas. Todas las muestras tenían el índice de visibilidad 3. Lo que puede ser visto es que las dos primeras muestras, donde el primer tipo de material es ya sea compactado a mano o pre-compactado por la máquina, proporcionan una densidad relativa más alta que la tercera muestra, donde el primer tipo de material es golpeado con la energía de impacto más baja. Cuando la energía de impacto del primer, golpe de émbolo aumenta, la densidad relativa aumenta y finaliza a una densidad relativa más alta que en las dos primeras muestras. La máxima densidad relativa, de 98,4%, es obtenida cuando el primer golpe de émbolo es percutido con la energía de impacto más alta . Las muestras estaban todas intactas, pero el volumen fue difícil de establecer porque la parte de caucho de las muestras era elástica. Pero la parte de acero . inoxidable 316L se estabilizó y al comparar con caucho puro la densidad 1 muestra bien una indicación de la densidad relativa obtenida. Discusión: 1. acero inoxidable 316L El acero inoxidable 316L tiene una temperatura de fusión de 1427°C. Aún siendo bastante alta la parte de acero inoxidable 316L de las muestras, se volvió densa. El incremento local de temperatura entre las partículas, debido a la energía transmitida, hace que las partículas se ablanden, y se deformen y que la superficie de las partículas se funda. Esta fusión entre partículas posibilita que las partículas se re- solidifiquen juntas y puede ser obtenido un material denso. Adicionalmente, el polvo de acero inoxidable 316L es más dúctil que por ejemplo CoCrMo. La dureza del acero inoxidable 316L es de -160-190 HV y del CoCrMo es de -460-830 HV. Mientras más dúctil es un material se vuelven más blandas y deformadas las partículas. Es'to permite que las partículas se vuelvan más blandas, deformadas y comprimidas antes de que ocurra la fusión entre partículas . Un proceso de pre-tratamiento para aumentar la densidad relativa del acero inoxidable 316L podría ser el pre-calentar ya sea solamente el polvo o ambos polvo y la herramienta. El material posiblemente podría ser calentado hasta ~250°C en aire sin que ocurra reacción alguna del polvo. Otros parámetros críticos que podrían afectar el resultado de la compresión, aparte de los ya mencionados, temperatura de fusión y dureza, podrían ser el tamaño de las partículas, la distribución del tamaño de partículas y la morfología de las partículas. Según ensayos anteriores, que fueron ejecutados en la fase 1, fueron obtenidos mejores resultados con una morfología irregular de partículas, que con morfología esférica. Tenía lugar una fusión entre-partículas cuando fueron ensayadas las partículas irregulares, pero menos cuando fueron ensayadas las partículas esféricas. Cuando las partículas irregulares se ponen en contacto entre sí, debido a ello son prensadas juntas, y la superficie de contacto es mucho más grande comparada con partículas esféricas. El gran área de contacto pudo posiblemente posibilitar que las partículas se fusionen más fácilmente durante .· el proceso y con esta teoría, es requerida una energía de impacto menor a ser transmitida al polvo. Con partículas grandes hay más. espacio presente entre las partículas que con partículas pequeñas. Esto hace más dificultoso el obtener una muestra densa y bien comprimida. La ventaja con partículas grandes, al comparar con partículas pequeñas, es que la superficie total de las partículas más grandes es menor que con partículas pequeñas. Una superficie total grande hace alta la energía de superficie, y respectivamente una energía de impacto podría ser requerida para alcanzar los resultados deseados. Por .otro lado, las partículas pequeñas podrían alcanzar posiblemente una tasa comprimida más alta porque el espacio entre las partículas es más pequeño que entre las partículas grandes. El tamaño óptimo de partícula es todavía una pregunta que necesita ser respondida. La distribución de tamaño de partículas debería probablemente ser amplia. Las partículas pequeñas podrían rellenar el espacio vacío entre las partículas pequeñas . Es importante obtener muestras con menos que 5% de poros porque los poros están cerrados en el material. Si hay más que 5% de canales de poros en el material, la humedad puede penetrar hacia el interior de los canales del material. Esto resulta en corrosión del material, y las propiedades de la muestra fabricada son bajas. Si hay más que 5% de poros las muestras tienen que ser templadas para eliminar los canales y los poros del material. Para obtener una muestra 'densa total, es decir 99-100%, la atmósfera podría requerir de ser diferente respecto de la presente usada en este ensayo. Si es incluido aire en el material, la densidad decrece. Para obtener un material denso, el vacio podría ser una alternativa. Una alternativa podría ser la de templar primero la parte de acero inoxidable 316L. Seguidamente la parte de acero inoxidable 316L podría ser puesta en el troquel de moldeo nuevamente y el caucho podría ser adicionado por encima del acero inoxidable 316L. Parece también que el caucho se enlazó al acero inoxidable 316L en este ensayo y por lo tanto podría ser posible que el caucho se enlazara al acero inoxidable 316L templado asimismo. En este caso la muestra, al menos la parte de metal, ha probablemente alcanzado las propiedades deseadas aunque la parte de metal haya sido templada. Caucho La dureza de los materiales afecta los resultados. La dureza del caucho es menor que al comparar por ejemplo con.PMMA.. El PMMA requería una cantidad más alta de energía de impacto transformada al comparar con caucho para obtener una muestra con el índice de visibilidad 2. Mientras más dúctil es un material se volverán más blandas y deformadas las partículas, lo cual ha ocurrido fácilmente con las partículas de caucho.

Esto posibilita que las partículas se tornen ablandadas, deformadas y comprimidas antes de ocurrir la fusión entre-partículas. ", Las partículas pudieron ser determinadas todavía en la muestra. Por tal razón debería seguir probablemente un postprocesamiento. El caucho se procesa normalmente como una polímero termoplástico donde prosigue la vulcanización. La vulcanización rinde un alto material elástico, el elastómero, y debido a esto el material se vuelve enlazado-cruzado. Hasta el presente no existe una pulvimetalurgia correspondiente para los polímeros y por lo tanto sería difícil de encontrar cuales parámetros y como deberían ser cambiados. Pero una parte de la discusión podría probablemente ser válida también para los polímeros. Otros parámetros críticos, que podrían afectar los resultados de compresión, aparte de los ya mencionados, la temperatura de fusión, podrían ser el tamaño de partículas, la distribución del tamaño de partículas y la morfología de las partículas. Cuando las partículas irregulares entran en contacto unas con las otras, debido a ello son prensadas juntas, y la superficie de contacto es mucho mayor al comparar con partículas esféricas. El gran área de contacto podría posiblemente posibilitar que las partículas se fusionaran más fácilmente durante el proceso y, con esta teoría, es necesaria una energía de impacto menor a ser transmitida al polvo. Si son usadas partículas grandes hay más espacio presente entre las partículas que con partículas pequeñas. Esto hace más dificultoso el obtener una muestra densa y bien comprimida. La ventaja con partículas grandes, al comparar con partículas pequeñas, es que la superficie total de las partículas más grandes es menor que con partículas pequeñas. Una superficie total grande hace alta la energía de superficie, y respectivamente una energía de impacto más alta podría ser requerida para alcanzar los resultados deseados. Por otro lado, las partículas pequeñas podrían alcanzar posiblemente una tasa comprimida más alta porque el espacio entre las partículas es más pequeño que entre las partículas grandes. El tamaño óptimo de partículas es todavía una pregunta que necesita ser respondida. =. La distribución de tamaño de partículas debería probablemente ser amplia. Cuando son usados diferentes tamaños de partículas las partículas pequeñas podrían rellenar el espacio vacío entre partículas grandes. Así hay superficies de partículas que están en contacto con otras partículas en todas las partes de la muestra. Esto aumenta la posibilidad de tener éxito en la fusión entre- partículas (por ejemplo superficies de partículas pequeñas contra superficies de partículas grandes) .

El caucho es un polímero amorfo. En este proceso rápido de fabricación la muestra ya está temperada al ambiente cuando es soltada del molde. Esto significa que el proceso de enfriamiento es mucho más rápido que los otros procesos de fabricación. Debido a este proceso rápido de enfriamiento este proceso de fabricación podría tal vez adecuar una producción de polímeros amorfos mejor que una producción de polímeros cristalinos. La estructura de los polímeros cristalinos se presenta en la forma de laminillas y la estructura de los polímeros amorfos no es una estructura bien organizada. Para obtener esta estructura . organizada de polímeros cristalinos el tiempo de enfriamiento podría probablemente necesitar m s tiempo que para polímeros amorfos. Este proceso de enfriamiento podría afectar posiblemente la estructura y las propiedades del material del caucho. De allí la importancia de investigar la microestructura y las propiedades del material . Capa Entre estos dos tipos de material existe una especie de enlace. Como estos tipos de materiales están exactamente enlazados juntos será mostrado en el ensayo de microestructura. ¿Cómo será obtenida la densidad relativa más alta de ambos materiales, y en el ínter tanto obtener un enlace químico entre los tipos de material? Como puede ser observado en las figuras la densidad relativa es más alta cuando el primer tipo de material es compactado, no golpeado con baja energía de impacto. El acero inoxidable 316L y las partículas de caucho pueden entrar posiblemente en contacto entre las mismas si la superficie es algo áspera comparada con las muestras donde la baja energía de impacto es transformada al polvo. Cuando las partículas pueden estar en contacto antes del proceso del golpe de émbolo ellas pueden estar más empaquetadas, y más integradas. Pero si la energía de impacto del primer golpe de émbolo aumenta, la densidad relativa aumenta asimismo. Esto podría ser en cuanto a que el caucho podría enlazarse a una superficie "pulida" donde un golpe de émbolo haya sido ejecutado debido a la ductilidad del caucho. El caucho podría posiblemente actuar como pegamento sobre la superficie del acero inoxidable 316L. La invención concierne a un nuevo método el cual comprende tanto la pre-compactación y en algunos casos la post- compactación y allí entremedio al menos un golpe de émbolo sobre el material. El nuevo método ha probado de proporcionar muy buenos resultados y constituye un proceso mejorado respecto del arte previo. La invención no está limitada a las realizaciones preferentes y ejemplos recién descritos. Es una ventaja que el presente proceso no requiere del uso de aditivos. No obstante, es posible que el uso de aditivos podría probar de ser ventajoso en algunas realizaciones preferentes. De modo similar, no es usualmente necesario usar un vacio o un gas inerte para prevenir, la oxidación del cuerpo material que es comprimido. Sin embargo, algunos materiales pueden requerir una vacio o un gas inerte para producir un cuerpo de extrema pureza o de alta densidad. Asi, aunque el uso de aditivos, un vacio y un gas inerte no son requeridos según la invención la utilización de los mismos no está excluida. Otras modificaciones del método y del producto de la invención pueden ser también posibles dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

¦ , 1. Un método de producir un cuerpo de capas múltiples por coalescencia, caracterizado porque el método comprende los pasos de a) llenar un molde de pre-compactación con un material de inicio en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, b) pre-compactar el material al menos una vez y c) comprimir el material en un molde de compresión por al menos un golpe de émbolo, donde una unidad de percusión emite suficiente energía cinética para formar el cuerpo cuando golpea el material insertado en el molde de compresión, causando la coalescencia del material. d) al menos un material adicional que 'está insertado hacia el interior del molde en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, ya sea en el paso a) , después de compactar en el paso b) o después de comprimir el material de inicio en el paso c) , e) si es necesario, pre-compactar adicionalmente y/o comprimir adicionalmente siendo ejecutado después de la inserción de al menos un material adicional.
2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el molde de pre-compactación y el molde de compresión son el mismo molde.
3. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material es pre-compactado con una presión de al menos aproximadamente 0,25 x 108 N/m2, en aire y a temperatura del recinto.
4. Un método según la reivindicación 3, caracterizado porque el material es pre-compactado con una presión de al menos aproximadamente 0,6 x 108 N/m2.
5. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el método comprende pre- compactar el material al menos dos veces .
6. Un método de producir un cuerpo de capas múltiples por coalescencia, caracterizado porque el método comprende comprimir un cuerpo sólido de un material de inicio en un molde de compresión por al menos un golpe de émbolo, donde una unidad de percusión emite suficiente energía para causar la coalescencia del material en el cuerpo, al menos un material adicional que está insertado en el molde, ya sea en la forma de polvo, perdigones, granos y similares o en la forma de un cuerpo sólido, el al menos un material adicional también siendo golpeado por la unidad de percusión, ya sea en el primer golpe de émbolo o en un golpe de émbolo posterior de modo que el al menos dos materiales formen un cuerpo integral .
7. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones 1 hasta 5 o la reivindicación 6, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía total correspondiente a al menos 100 Nm en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2 en aire y a temperatura del recinto.
8. Un método según la reivindicación 7, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía total que corresponde a al menos 300 Nm en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2.
9. Un método según la reivindicación 8, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía total que corresponde a al menos 600 Nm en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2.
10. Un método según la reivindicación 9, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía total que corresponde a al menos 1000 Nm en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cía2.
11. Un método., según la reivindicación 10, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía total que corresponde a al menos 2000 Nm en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2.
12. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones 1-5 o la reivindicación 6, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía por masa correspondiente a al menos 5 Nm/g en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2 en aire y a temperatura del recinto.
13. Un método según la reivindicación 12, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía por masa correspondiente a al menos 20 Nm/g en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2.
14. Un método según la reivindicación 13, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía por masa que corresponde a al menos 100 Nm/g en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2.
15. Un método según la reivindicación 14, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía por masa que corresponde a al menos 250 Nm/g en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2.
16. Un método según la reivindicación 15, caracterizado porque los golpes de émbolo de compresión emiten una energía por masa que corresponde a al menos 350 Nm/g en una herramienta cilindrica que tiene un área de percusión de 7 cm2.
17. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo .de capas múltiples es comprimido a una densidad relativa de al menos 60%, preferiblemente 65%.
18. Un método según la reivindicación 17, caracterizado porque el cuerpo de capas múltiples es comprimido a una densidad relativa de al menos 70%, preferiblemente 75%.
19. ün método según la reivindicación 18, caracterizado porque el cuerpo de capas múltiples es comprimido a una densidad relativa de al menos 80%, preferiblemente al menos 85% y especialmente al menos 90% hasta 100%.
20. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el método comprende un paso de post-compactar el cuerpo al menos una vez después del paso de compresión.
21. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los materiales en el cuerpo de capas múltiples son elegidos del grupo que comprende materiales metálicos, cerámicos y poliméricos .
22. Un método según la reivindicación 21, caracterizado porque uno de los materiales en el cuerpo de capas múltiples contiene una fase de refuerzo la cual es elegida del grupo que comprende material de carbono, vidrio, metal, polimérico y cerámico.
23. Un método según la reivindicación 21, caracterizado porque los materiales de capas múltiples son elegidos del grupo que comprende UHMWPE, ????, caucho de nitrilo, aleaciones de aluminio y titanio.
24. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo producido es un implante médico, tal como una prótesis, de esqueleto o prótesis dental.
25. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el método comprende un paso de post-calentar y/o de templar el cuerpo en cualquier momento después de la compresión o de la post-compactación .
26. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo producido es un cuerpo verde.
27. Un método de producir un cuerpo según la reivindicación 26, caracterizado porque el método también comprende un paso adicional de templar el cuerpo verde.
28. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material es un material médicamente aceptable .
29. Un método según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el al menos uno de los materiales comprende un lubricante y/o una. ayuda de templar.
30. Un método según la reivindicación 6, caracterizado porque el método también comprende deformar el cuerpo.
31. Un producto obtenido por el método según cualesquiera de las reivindicaciones 1-30.
32. Un producto según la reivindicación 31, caracterizado por ser un dispositivo o instrumento médico.
33. Un producto según la reivindicación 31, caracterizado por ser un dispositivo no-médico. RESUMEN DE LA INVENCION Un método de producir un cuerpo · de capas múltiples por coalescencia, caracterizado porque e,l método comprende los pasos de a) llenar un molde de pre-compactación con un material de inicio en la forma de polvo, perdigones, granos y similares, b) pre-compactar el material de inicio al menos una vez y c) comprimir el material en un molde de compresión por al menos un golpe de émbolo, donde una unidad de percusión emite suficiente energía cinética para formar el cuerpo cuando golpea el material insertado en el molde de compresión, causando la coalescencia del material, d) al menos un material adicional que está insertado hacia el interior del molde en la forma de ,?????, perdigones, granos y similares, ya sea en el paso a) , después de compactar en el paso b) o después de comprimir el primer material en el paso c) , e) si es necesario, pre-compactar y/o comprimir adicionalmente lo que es ejecutado después de la inserción del al menos un material adicional. Un método de producir un cuerpo de capas múltiples por coalescencia, en donde el método comprende comprimir material en la forma de un cuerpo de capas múltiples sólido en un molde de compresión por al menos un golpe de émbolo, donde una unidad de percusión emite suficiente energía para causar la coalescencia .del material en el cuerpo, un segundo material que está insertado en el molde ya sea en la forma de polvo, perdigones,' granos y similares o en la forma de un cuerpo sólido, el segundo material que está también golpeado por la unidad de percusión, ya sea en el primer golpe de émbolo o en un golpe de émbolo posterior donde los dos materiales forman un cuerpo integral. Los productos obtenidos por el método inventivo .