소결 은 금속 사출 성형(MIM) 공정의 마지막 단계로, 이미 디바인딩을 거친 '갈색 부품'을 고체 완성 부품으로 변환하는 과정입니다. 이 부품들은 소결 과정의 강한 열기 동안 이동을 최소화하도록 설계된 특수 세라믹 트레이에 신중하게 배치됩니다. 트레이들은 고온 용광로에 넣어 부품들이 점차 가열됩니다. 이 조절된 가열 덕분에 남은 결합 물질이 증발하여 순수하고 밀도 높은 최종 제품이 유지됩니다.
용광로 내부 온도가 올라가면, 부품 내 개별 금속 입자들이 융합되기 시작하는 지점에 도달합니다. 원자 확산에 의해 촉진되는 이 융합 과정은 성분을 굳히고 최종 강도와 형태를 부여합니다. 소결 과정에서 부품은 일반적으로 약 20% 수축하는데, 이는 엔지니어들이 초기 설계 단계에서 반드시 고려해야 할 중요한 요소입니다. 소결 과정이 완료되면 용광로가 식고 부품을 조심스럽게 제거합니다. 이 단계에서는 완성된 것으로 간주되지만, 일부 부품은 특정 응용 요구사항을 충족하기 위해 가공이나 표면 코팅과 같은 추가 가공을 거칠 수 있습니다.
용광로의 종류
MIM 생산에 사용되는 용광로는 연속용광로와 배치용광로의 두 가지 종류가 있습니다. 연속 용광로는 디바인딩과 소결을 동시에 할 수 있습니다. 온도는 기본 금속의 녹는점 근처까지 도달하며, 이 용광로는 대량 생산에만 이상적입니다. 배치 용광로는 기본 금속의 용융 온도에 근접하지만, 연속 용광로보다 공정 시간이 훨씬 짧습니다. 이 용광로들은 진공 상태에서 작동하며, 공정 중에 질소, 아르곤 또는 수소 등 유량 가스가 용광로를 통과합니다. 이 용광로에는 수소 발생기, 질소 발생기, 정전 시 선박을 냉각하는 비상 발전기 등 보조 장비도 갖추고 있습니다.
소결 과정에서의 문제
소결 과정에서 발생할 수 있는 문제가 있어서, 저희 사업의 설계 단계가 최종 부품에 문제가 생기는 것입니다. 이 문제에는 중력이나 마찰을 고려하지 않는 점이 포함됩니다. 결과물은 휘어질 수 있습니다. 엔지니어 들이 이를 최소화하기 위해 사용하는 옵션들이 있습니다. 이 옵션에는 스페이서, 부품에 지지 리브 추가, 코인 제작 등이 포함됩니다. 부품에 처짐 문제가 있을 수도 있습니다. 가장 처질 가능성이 높은 부품을 지지하는 특수 세터를 사용하면 이 문제를 해결할 수 있습니다. 부품은 특수 도자기 트레이에 장착하거나 러너를 포함할 수도 있습니다.
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