Das Sintern ist der entscheidende letzte Schritt im Metallspritzgussverfahren (MIM), bei dem "braune Teile", die bereits entbindet wurden, in feste, fertige Bauteile umgewandelt werden. Diese Teile werden sorgfältig auf spezialisierte Keramikschalen gelegt, die darauf ausgelegt sind, das Verschieben während der intensiven Hitze des Sintringsprozesses zu minimieren. Die Trays werden dann in einen Hochtemperaturofen geladen, in dem die Teile schrittweise erhitzt werden. Diese kontrollierte Erhitzung ermöglicht es, dass verbleibendes Bindemittel verdunstet und so ein reines und dichtes Endprodukt gewährleistet wird.
Wenn die Temperatur im Ofen steigt, erreicht er einen Punkt, an dem die einzelnen Metallpartikel im Teil miteinander verschmilzen. Dieser Fusionsprozess, angetrieben durch atomare Diffusion, erstarrt die Komponente und verleiht ihr ihre endgültige Festigkeit und Form. Beim Sintern schrumpft das Teil typischerweise um etwa 20 %, ein entscheidender Faktor, den Ingenieure bereits in der ersten Entwurfsphase berücksichtigen müssen. Nach Abschluss des Sintervorgangs kühlt der Ofen ab und die Teile werden vorsichtig entfernt. In diesem Stadium gelten sie als fertig, obwohl einige Teile zusätzliche Bearbeitungen wie Bearbeitung oder Oberflächenbeschichtung durchlaufen können, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen.
Arten von Öfen
Es gibt zwei Arten von Öfen, die für die MIM-Produktion verfügbar sind: kontinuierliche Öfen und Chargenofen. Kontinuierliche Öfen können im selben Schritt entbinden und sinteren. Die Temperaturen erreichen nahe die Schmelztemperatur des Grundmetalls, und diese Öfen sind nur für die Großserienfertigung ideal. Die Chargenöfen erreichen auch Temperaturen nahe der Schmelztemperatur des Grundmetalls, haben jedoch eine deutlich kürzere Prozesszeit als kontinuierliche Öfen. Diese Öfen laufen unter Vakuum, und während des Prozesses wird ein Strömungsgas durch den Ofen gepumpt – diese Gase können Stickstoff, Argon oder Wasserstoff sein. Für diesen Ofen gibt es außerdem unterstützende Ausrüstung, darunter ein Wasserstoffgenerator, ein Stickstoffgenerator und ein Notstromgenerator zur Kühlung des Schiffs im Fall eines Stromausfalls.
Probleme beim Sintern
Es können beim Sintern Probleme auftreten, weshalb der Designschritt unseres Unternehmens Probleme mit dem letzten Teil ist. Zu diesen Problemen gehört, dass Schwerkraft oder Reibung nicht berücksichtigt werden. Das resultierende Teil kann verformt werden. Es gibt Optionen, die unsere Ingenieure nutzen, um dies zu minimieren. Einige dieser Optionen umfassen Abstandshalter, das Hinzufügen einer Stützrippe am Teil und das Münzen. Es kann auch Probleme mit dem Durchhängen eines Teils geben. Spezielle Setzer zu verwenden, die die Teile stützen, die am ehesten aufrecht durchhängen, kann dieses Problem lösen. Teile können auch in ein spezielles Keramikfach gesetzt werden oder einen Läufer enthalten.
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