La sinterizzazione potrebbe essere meglio descritta come la fabbricazione sintetica di prodotti solidi utilizzando il riscaldamento controllato di materie prime in polvere. La corretta applicazione della temperatura di sinterizzazione determina l’adesione dei granuli di polvere tra loro senza fondere il materiale. Questa temperatura adeguata è ordinariamente 2/3 del punto di fusione del particolare materiale. La sinterizzazione, sebbene oggi un processo altamente tecnologico caratterizzato da sistemi CAD, sistemi laser e sistemi al plasma, ha le sue radici nell’antico metodo di cottura della ceramica.
La sinterizzazione è generalmente utilizzata nella fabbricazione di prodotti ceramici, tuttavia, il processo può essere utilizzato per modellare oggetti in metallo, vetro e plastica, nonché compositi e leghe. Finché la materia prima per un particolare prodotto è in polvere, il prodotto può essere sinterizzato. I processi, ovviamente, differiscono ampiamente a seconda della composizione molecolare e della temperatura di fusione dei grani di polvere e dell’uso finale del prodotto sinterizzato. Sebbene, ad esempio, una polvere di plastica non possa essere sinterizzata in un oggetto metallico, polveri diverse, come una miscela ceramica/metallica, possono essere sinterizzate in un oggetto composito.
Esistono due metodi essenziali per la produzione sinterizzata: stato solido e fase liquida. Come suggerisce il nome, la sinterizzazione allo stato solido è la fusione o la formazione di materiale in polvere in un prodotto senza effettivamente liquefare il materiale. Al contrario, il processo in fase liquida introduce una fase liquida nel processo di riscaldamento dei grani di polvere. La sinterizzazione in fase liquida è generalmente più semplice ed economica rispetto allo stato solido. Tuttavia, si verificherà una certa degradazione della materia prima che non è il caso del processo allo stato solido.
Oltre ai due metodi di sinterizzazione di base, nella produzione di prodotti sinterizzati vengono utilizzate anche alcune varianti specifiche di questi metodi. La sinterizzazione al plasma scintilla e la sinterizzazione laser selettiva sono due dei metodi utilizzati per sinterizzare i prodotti con tolleranze e specifiche specifiche. Il primo utilizza cariche elettriche pulsate in corrente continua (DC) per sinterizzare il compatto in polvere essenzialmente dall’interno verso l’esterno, ed è rapido e relativamente economico, mentre il secondo metodo offre la possibilità di mirare a particolari sezioni degli oggetti prodotti per migliorare, in modo incrementale, la densità e la porosità del prodotto.
La sinterizzazione ha fatto molta strada dai tempi in cui la cottura della ceramica era un processo di fabbricazione a fuoco all’avanguardia. I vantaggi dei prodotti sinterizzati rispetto ai prodotti stampati, forgiati o stampati includono una maggiore purezza delle materie prime, il mantenimento della purezza attraverso il processo di produzione, la stabilità delle fasi ripetitive nella produzione e la densità uniforme dell’articolo prodotto. Ovviamente, i progressi tecnologici garantiscono una produzione più conveniente di prodotti sinterizzati di qualità superiore.