La sinterizzazione è il passaggio finale cruciale del processo di Metal Injection Stamping (MIM), in cui le "parti marroni", già ridotte, vengono trasformate in componenti solidi e finiti. Queste parti sono posizionate con cura su vassoie ceramiche specializzate progettate per minimizzare gli spostamenti durante il calore intenso del processo di sinterizzazione. I vassoi vengono poi caricati in una fornace ad alta temperatura dove i pezzi vengono riscaldati gradualmente. Questo riscaldamento controllato permette all'evaporazione di eventuali residui di legante, garantendo un prodotto finale puro e denso.
Man mano che la temperatura sale all'interno della fornace, si raggiunge un punto in cui le singole particelle metalliche all'interno del pezzo iniziano a fondersi tra loro. Questo processo di fusione, guidato dalla diffusione atomica, solidifica il componente e gli conferisce la sua resistenza e forma finale. Durante la sinterizzazione, il pezzo si riduce tipicamente 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, la fornace 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 lavorazione lavorativa o rivestimento superficiale per soddisfare specifiche esigenze applicative.
Tipi di forni
Esistono due tipi di forni disponibili per la produzione MIM: forni continui e forni a batch. I forni continui possono smembrare e sinterizzare nello stesso passaggio. Le temperature raggiungono la temperatura di fusione del metallo di base, e questi forni sono ideali solo per la produzione ad alto volume. I forni batch raggiungono anche temperature vicine a quella di fusione del metallo base, ma hanno tempi di processo molto più brevi rispetto ai forni continui. Questi forni funzionano sotto vuoto e durante il processo viene pompato un gas di flusso attraverso il forno – questi gas possono essere azoto, argon o idrogeno. Sono inoltre presenti apparecchiature di supporto per questo forno, tra cui un generatore di idrogeno, un generatore di azoto e un generatore di emergenza di riserva per raffreddare la nave in caso di interruzione di corrente.
Problemi durante la sinterizzazione
Durante la sinterizzazione possono verificarsi problemi, motivo per cui la fase di progettazione della nostra azienda consiste in problemi con l'ultima parte. Questi problemi includono il non considerare la gravità o l'attrito. La parte risultante può essere deformata. Ci sono opzioni che i nostri ingegneri usano per ridurre al minimo questo problema. Alcune di queste opzioni includono distanziatori, aggiunta di una costola di supporto al pezzo e coniazione. Possono esserci anche problemi di cedimenti con un pezzo. Utilizzare setter speciali che sostengono i pezzi più propensi a cedere in posizione verticale può risolvere questo problema. I pezzi possono anche essere sistemati in un vassoio ceramico speciale, oppure includere un runner.
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