MIM 프로세스 시리즈 파트 6: 소결

소결은 금속 사출 성형 (MIM) 프로세스의 중요한 마지막 단계로, 이미 바인더 제거 과정을 거친 "갈색 부품"이 단단하고 완성된 구성 요소로 변환됩니다. 이러한 부품은 소결 과정 중 이동을 최소화하도록 설계된 특수 세라믹 트레이에 신중하게 배치됩니다. 그 후 트레이는 고온로에 장착되어 부품이 점진적으로 가열됩니다. 이 제어된 가열은 남아 있는 바인더 물질이 증발하게 하여 순수하고 밀도가 높은 최종 제품을 보장합니다.

로 안에서 온도가 상승함에 따라, 부품 내의 개별 금속 입자가 서로 융합하기 시작하는 지점에 도달합니다. 이 융합 과정은 원자 확산에 의해 주도되며, 구성 요소를 견고하게 하여 최종 강도와 형태를 부여합니다. 소결 중에 부품은 일반적으로 약 20% 수축하며, 이는 엔지니어들이 초기 설계 단계에서 반드시 고려해야 하는 중요한 요소입니다. 소결 과정이 완료되면, 로가 식고 부품이 신중하게 제거됩니다. 이 단계에서 부품은 완성된 것으로 간주되지만, 특정 응용 요구 사항을 충족하기 위해 가공이나 표면 코팅과 같은 추가 처리를 받을 수도 있습니다.

로의 종류

MIM 생산을 위해 사용 가능한 두 종류의 로가 있습니다: 연속 로와 배치 로. 연속 로는 같은 단계에서 바인더 제거와 소결을 수행할 수 있습니다. 온도는 기본 금속의 녹는 온도에 근접하며, 이러한 로는 대량 생산에만 적합합니다. 배치 로도 기본 금속의 녹는 온도에 근접한 온도에 도달하지만 연속 로보다 훨씬 짧은 공정 시간을 가집니다. 이 로는 진공 상태에서 작동하며, 이 과정 동안 흐르는 가스가 로를 통해 펌핑됩니다 – 이 가스는 질소, 아르곤 또는 수소일 수 있습니다. 이 로를 위한 지원 장비도 있으며, 여기에는 수소 발생기, 질소 발생기 및 전원 실패 시 용기를 냉각시키기 위한 비상 전원 발생기가 포함됩니다.

소결 중 문제

소결 중에 발생할 수 있는 문제들이 있으며, 이 때문에 우리 비즈니스의 설계 단계는 최종 부품과 관련된 문제들입니다. 이러한 문제들은 중력이나 마찰을 고려하지 않는 것을 포함합니다. 결과적으로 부품이 휘어질 수 있습니다. 우리 엔지니어들이 이러한 문제를 최소화하기 위해 사용하는 옵션들이 있습니다. 이들 옵션 중 일부는 간격 유지 장치, 부품에 지지 리브 추가, 그리고 코인 작업이 포함됩니다. 부품에 처짐 문제가 있을 수도 있습니다. 수직으로 처질 가능성이 있는 조각을 지지하는 특수 세터를 사용하면 이 문제를 해결할 수 있습니다. 부품은 또한 특수 세라믹 트레이에 배치되거나 러너를 포함할 수 있습니다.

시리즈의 다른 기사:

• MIM 시리즈 파트 1
• MIM 시리즈 파트 2 – 원료
• MIM 시리즈 파트 3 – 혼합
• MIM 시리즈 파트 4 – 성형
• MIM 시리즈 파트 5 - 바인더 제거