MIMプロセスシリーズパート6:焼結

焼結は、金属射出成形(MIM)プロセスの重要な最終ステップであり、すでに脱バインダーを受けた「茶色の部品」が固体の完成したコンポーネントに変換されます。これらの部品は、焼結プロセスの強烈な熱中のシフトを最小限に抑えるように設計された特殊なセラミックトレイに慎重に配置されます。その後、トレイは高温炉に装填され、部品が徐々に加熱されます。この制御された加熱により、残っているバインダー材料が蒸発し、純粋で緻密な最終製品が保証されます。

炉内の温度が高くなると、部品内の個々の金属粒子が融合し始めるポイントに到達します。原子の拡散によって駆動されるこの融合プロセスは、コンポーネントを固化し、最終的な強度と形状を与えます。焼結中、部品は通常約20%収縮しますが、これはエンジニアが初期設計段階で考慮しなければならない重要な要素です。焼結プロセスが完了すると、炉が冷却され、部品が慎重に取り出されます。この段階では、それらは完成したと見なされますが、一部の部品は、特定のアプリケーション要件を満たすために機械加工や表面コーティングなどの追加処理を受ける場合があります。

炉の種類

MIM生産に使用できる炉には、連続炉とバッチ炉の2種類があります。連続炉は、同じステップで脱バインダーと焼結を行うことができます。温度は母材の溶融温度近くに達し、これらの炉は大量生産にのみ理想的です。バッチ炉は、母材の溶融温度に近い温度にも達しますが、連続炉よりも処理時間がはるかに短くなります。これらの炉は真空下で運転され、プロセス中にフローガスが炉に送り込まれます(これらのガスは窒素、アルゴン、または水素です)。また、水素発生器や窒素発生器、停電時に船舶を冷却するための非常用予備発電機など、この炉を支える設備も設置されています。

焼結時の問題

焼結中に発生する可能性のある問題があるため、当社のビジネスの設計ステップは最終部品の問題です。これらの問題には、重力や摩擦を考慮していないことが含まれます。結果として得られるパーツは反り出すことができます。これを最小限に抑えるために、当社のエンジニアが使用するオプションがあります。これらのオプションには、スペーサー、部品へのサポートリブの追加、コイニングなどがあります。また、部品にたるみの問題がある可能性もあります。直立して垂れ下がる可能性が最も高いピースをサポートする特別なセッターを使用すると、この問題を解決できます。パーツは、専用のセラミックトレイにセットすることも、ランナーを含めることもできます。

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