소결은 금속 사출 성형(MIM) 공정의 핵심적인 마지막 단계로, 이미 탈지를 거친 "브라운 파트"가 견고한 완제품 부품으로 변환됩니다. 이러한 부품은 소결 공정의 강한 열로 인한 이동을 최소화하도록 설계된 특수 세라믹 트레이에 신중하게 배치됩니다. এরপর 트레이는 고온로에 장입되며, 부품은 점진적으로 가열됩니다. 이러한 제어 가열을 통해 잔여 결합제 물질이 증발하여 순도 높고 치밀한 최종 제품을 보장합니다.
로 내부 온도가 더욱 상승하면 부품 내의 개별 금속 입자가 서로 융합되기 시작하는 지점에 도달합니다. 원자 확산에 의해 이루어지는 이 융합 공정은 부품을 고형화하고 최종 강도와 형상을 부여합니다. 소결 중 부품은 일반적으로 약 20% 수축하며, 이는 엔지니어가 초기 설계 단계에서 반드시 고려해야 하는 중요한 요소입니다. 소결 공정이 완료되면 로가 냉각되고 부품은 신중하게 꺼내집니다. 이 단계에서 부품은 완제품으로 간주되지만, 일부 부품은 특정 적용 요건을 충족하기 위해 가공이나 표면 코팅 등의 추가 공정을 거칠 수 있습니다.
로의 유형
MIM 생산에 사용되는 로에는 연속로와 배치로의 두 가지 유형이 있습니다. 연속로는 동일한 단계에서 탈지와 소결을 수행할 수 있습니다. 온도는 모재 금속의 용융 온도에 근접하며, 이러한 로는 대량 생산에만 적합합니다. 배치로 역시 모재 금속의 용융 온도에 근접한 온도에 도달하지만 연속로보다 공정 시간이 훨씬 짧습니다. 이러한 로는 진공 상태에서 작동하며, 공정 중 질소, 아르곤 또는 수소 가스가 로 내부로 흘러갑니다. 또한 이 로에는 수소 발생기, 질소 발생기 및 정전 시 용기를 냉각하기 위한 비상 백업 전력 발전기를 포함한 보조 장비가 필요합니다.
소결 중 발생하는 문제
소결 중에는 문제가 발생할 수 있으므로, 당사의 설계 단계에서는 최종 부품에서 발생할 수 있는 문제를 중점적으로 검토합니다. 이러한 문제에는 중력이나 마찰을 고려하지 않는 경우가 포함됩니다. 그 결과 부품이 뒤틀릴 수 있습니다. 이를 최소화하기 위해 당사 엔지니어는 여러 방안을 사용합니다. 이러한 방안에는 스페이서, 부품에 지지 리브 추가 및 코이닝이 포함됩니다. 부품에는 처짐 문제가 발생할 수도 있습니다. 처짐 가능성이 높은 부분을 수직으로 지지하는 특수 세터를 사용하면 이 문제를 해결할 수 있습니다. 부품은 특수 세라믹 트레이에 배치하거나 러너를 포함하도록 설계할 수도 있습니다.
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