Serie di processi MIM Parte 6: Sinterizzazione La

sinterizzazione è la fase finale cruciale del processo di stampaggio a iniezione di metalli (MIM), in cui le "parti marroni", che hanno già subito il deceraggio, vengono trasformate in componenti solidi e finiti. Queste parti sono posizionate con cura su vassoi ceramici specializzati, progettati per ridurre al minimo lo spostamento durante il calore intenso del processo di sinterizzazione. I vassoi vengono quindi caricati in un forno ad alta temperatura dove le parti vengono riscaldate gradualmente. Questo riscaldamento controllato consente l'evaporazione del materiale legante residuo, garantendo un prodotto finale puro e denso.

Man mano che la temperatura sale all'interno del forno, raggiunge un punto in cui le singole particelle metalliche all'interno della parte iniziano a fondersi insieme. Questo processo di fusione, guidato dalla diffusione atomica, solidifica il componente e gli conferisce la sua forza e forma finali. Durante la sinterizzazione, la parte in genere si restringe di circa il 20%, un fattore critico che gli ingegneri devono considerare durante la fase iniziale di progettazione. Una volta completato il processo di sinterizzazione, il forno si raffredda e le parti vengono rimosse con cura. In questa fase, sono considerati finiti, anche se alcune parti possono essere sottoposte a lavorazioni aggiuntive come la lavorazione o il rivestimento superficiale per soddisfare requisiti applicativi specifici.

Tipi di forni

Ci sono due tipi di forni disponibili per la produzione MIM: forni continui e forni batch. I forni continui possono decericare e sinterizzare nello stesso passaggio. Le temperature raggiungono una temperatura vicina a quella di fusione del metallo di base e questi forni sono ideali solo per la produzione di grandi volumi. Anche i forni batch raggiungono temperature vicine alla temperatura di fusione del metallo di base, ma hanno un tempo di processo molto più breve rispetto ai forni continui. Questi forni funzionano sotto vuoto e durante il processo un gas di flusso viene pompato attraverso il forno: questi gas possono essere azoto, argon o idrogeno. Ci sono anche attrezzature di supporto per questo forno, tra cui un generatore di idrogeno, un generatore di azoto e un generatore di energia di emergenza di riserva per raffreddare il recipiente in caso di interruzione di corrente.

Problemi durante la sinterizzazione

Ci sono problemi che possono verificarsi durante la sinterizzazione, motivo per cui la fase di progettazione della nostra attività è costituita da problemi con la parte finale. Questi problemi includono non prendere in considerazione la gravità o l'attrito. La parte risultante può essere deformata. Ci sono opzioni che i nostri ingegneri utilizzano per ridurre al minimo questo problema. Alcune di queste opzioni includono distanziatori, l'aggiunta di una nervatura di supporto alla parte e la coniatura. Possono esserci anche problemi di abbassamento con una parte. L'uso di setter speciali che supportano i pezzi che hanno maggiori probabilità di piegarsi in posizione verticale può risolvere questo problema. Le parti possono anche essere inserite in uno speciale vassoio in ceramica, oppure possono includere una guida.

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