Control del proceso de sinterización por corriente eléctrica pulsada a través de una simulación por elementos finitos (MEF)

Abstract

La sinterización asistida por corriente eléctrica pulsada (SPS) ofrece mejoras en la velocidad y en la calidad del sinterizado tradicional. En este trabajo se modela el comportamiento de un equipo SPS mediante elementos finitos con objeto de poder estimar las temperaturas reales en el interior. Las primeras simulaciones se han realizado en el horno de sinterizado sin compacto en verde, lo que permite evaluar los resultados sabiendo el comportamiento base del equipo, y posteriormente se ha simulado el funcionamiento del horno cuando añadimos un disco compacto de grafito, material del que conocemos sus propiedades y comportamiento. El modelo realizado introduce el efecto Joule en el horno de sinterizado a través de la interacción termoeléctrica del sistema, discutiendo el efecto generado por la introducción de potencial eléctrico. Se ha estudiado desde el valor del potencial introducido hasta el mecanismo de control de introducción del mismo, contrastando los resultados con experimentos realizados en el instituto de la cerámica y vidrio (ICV). Finalmente se ha comprobado que la medida de la temperatura realizada por el pirómetro que controla el equipo a elevadas temperaturas, puede estar hasta 150`C por encima de la temperatura real en las muestra sinterizada.