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、デバインディングを経た"茶色の部品"が固体の完成部品に変わります。これらの部品は、焼結プロセスの高熱中に移動を最小限に抑えるために設計された特殊なセラミックトレーに慎重に配置されます。トレーは高温の炉に投入され、部品は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、純粋で密度の高い最終製品が得られます。
炉内の温度が上昇するにつれて、部品内の個々の金属粒子が融合し始める温度に達します。この融合プロセスは、原子拡散によって駆動され、部品を固化させ、最終的な強度と形状を与えます。焼結中、部品は通常約20%収縮するため、エンジニアは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、炉は冷却され、部品は慎重に取り出されます。この段階で、部品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ことがあります。
炉の種類
MIM生産には、連続炉とバッチ炉の2種類があります。連続炉は、一つのステップでデバインディングと焼結を行うことができます。温度は基材金属の融点近くに達し、これらの炉は高ボリューム製造にのみ最適です。バッチ炉も基材金属の融点近くの温度に達しますが、プロセス時間は連続炉よりもはるかに短くなります。これらの炉は真空下で運転され、プロセス中に流体ガスが炉内に送られます - これらのガスは窒素、アルゴン、または水素です。この炉には水素発生器、窒素発生器、停電時に冷却用のバックアップ緊急電源発電機などのサポート機器もあります。
焼結中の問題
焼結中に問題が発生する可能性があるため、私たち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ないことが含まれます。結果として生じる部品は歪む可能性があります。これを最小限に抑えるために、私たちのエンジニアが使用する選択肢があります。これらの選択肢には、スペーサー、部品への支持リブの追加、スタンプ成形が含まれます。部品にはたるみの問題もある場合があります。たるむ可能性が高い部品を支える特殊なセッターを使用することで、この問題を解決できます。部品は特殊なセラミックトレーに配置することもできますし、ランナーを含めることもできます。
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