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段階であり、すでに脱着加工が行われた「茶色い部品」を固体の完成部品に変えます。これらの部品は、焼結過程の激しい熱による移動を最小限に抑えるよう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。トレイは高温炉に積み込まれ、部品は徐々に加熱されます。この制御された加熱により、残った結合剤材料が蒸発し、純粋で密度の高い最終製品が保証されます。

炉内の温度が上昇すると、部品内の個々の金属粒子が融合し始める段階に達します。この融合プロセスは原子拡散によって駆動され、成分を固化させ、最終的な強度と形を与えます。焼結中、部品は通常約20%収縮し、これは初期設計段階でエンジニアが考慮すべき重要な要素です。焼結工程が完了すると、炉は冷却され、部品は慎重に取り外されます。この段階で完成品とみなされますが、一部の部品は特定の用途要件を満たすために加工や表面塗装などの追加加工が行われることがあります。

炉の種類

MIM生産用の炉には、連続炉とバッチ炉の2種類があります。連続炉は同じ工程で脱縛と焼結が可能です。温度は基材の融点近くに達し、これらの炉は大量生産に理想的です。バッチ炉は基材の融点近くの温度に達しますが、連続炉に比べてプロセス時間はかなり短くなります。これらの炉は真空下で稼働し、その過程でガスが炉内に送り込まれます。ガスは窒素、アルゴン、水素のいずれかです。また、水素発生器、窒素発生器、停電時に船舶を冷却するための予備の非常用発電機など、この炉には支援機器も備えられています。

焼結時の問題点

焼結の際には問題が発生することがあり、そのため当社の設計段階は最終段階の問題です。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。その結果、部品が歪むことがあります。エンジニア がこれを 最小限に抑えるための選択肢もあります。これらのオプションには、スペーサー、部品にサポートリブの追加、コイン付けなどがあります。部品にたわみの問題があることもあります。たわみやすいパーツを支える専用のセッターを使うと、この問題を解決できます。部品は特別なセラミックトレイにセットすることもでき、ランナーも含めることができます。

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