Thiêu kết là công đoạn cuối cùng then chốt trong quy trình đúc phun kim loại (MIM), tại đó các "chi tiết nâu" đã qua tách chất kết dính được chuyển thành các bộ phận hoàn thiện, rắn chắc. Các chi tiết này được đặt cẩn thận trên khay gốm chuyên dụng, được thiết kế để giảm thiểu xê dịch dưới nhiệt độ cao của quá trình thiêu kết. Sau đó, các khay được đưa vào lò nhiệt độ cao, nơi chi tiết được gia nhiệt dần. Quá trình gia nhiệt có kiểm soát này giúp vật liệu chất kết dính còn lại bay hơi, bảo đảm sản phẩm cuối cùng tinh khiết và đặc chắc.
Khi nhiệt độ trong lò tăng cao, sẽ đạt đến mức mà các hạt kim loại riêng lẻ trong chi tiết bắt đầu liên kết với nhau. Quá trình liên kết này, được thúc đẩy bởi sự khuếch tán nguyên tử, làm rắn chắc bộ phận và tạo cho bộ phận độ bền, hình dạng cuối cùng. Trong quá trình thiêu kết, chi tiết thường co ngót khoảng 20%, là yếu tố then chốt mà kỹ sư cần xem xét ở giai đoạn thiết kế ban đầu. Khi quá trình thiêu kết hoàn tất, lò được làm nguội và các chi tiết được lấy ra cẩn thận. Ở giai đoạn này, chúng được xem là đã hoàn thiện, mặc dù một số chi tiết có thể trải qua xử lý bổ sung như gia công hoặc phủ bề mặt để đáp ứng yêu cầu ứng dụng cụ thể.
Các loại lò
Có hai loại lò dùng cho sản xuất MIM: lò liên tục và lò mẻ. Lò liên tục có thể thực hiện tách chất kết dính và thiêu kết trong cùng một công đoạn. Nhiệt độ đạt gần nhiệt độ nóng chảy của kim loại nền, và các lò này chỉ phù hợp cho sản xuất sản lượng lớn. Lò mẻ cũng đạt nhiệt độ gần nhiệt độ nóng chảy của kim loại nền nhưng có thời gian xử lý ngắn hơn nhiều so với lò liên tục. Các lò này vận hành trong chân không và trong quá trình xử lý, khí được bơm qua lò – các khí này có thể là nitơ, argon hoặc hydro. Lò còn có thiết bị hỗ trợ, bao gồm máy tạo hydro, máy tạo nitơ và máy phát điện dự phòng khẩn cấp để làm mát buồng lò khi mất điện.
Các vấn đề trong quá trình thiêu kết
Các vấn đề có thể xảy ra trong quá trình thiêu kết, đó là lý do giai đoạn thiết kế của chúng tôi chú trọng ngăn ngừa các vấn đề ở chi tiết cuối cùng. Những vấn đề này bao gồm việc không xem xét ảnh hưởng của trọng lực hoặc ma sát. Chi tiết tạo thành có thể bị cong vênh. Các kỹ sư của chúng tôi sử dụng nhiều phương án để giảm thiểu tình trạng này. Một số phương án gồm sử dụng miếng đệm, bổ sung gân đỡ cho chi tiết và dập chỉnh hình. Chi tiết cũng có thể gặp vấn đề chảy xệ. Việc sử dụng giá đỡ nung chuyên dụng để đỡ thẳng đứng các phần dễ chảy xệ nhất có thể giải quyết vấn đề này. Chi tiết cũng có thể được đặt trong khay gốm chuyên dụng hoặc kèm theo cuống dẫn.
Các bài viết khác trong chuỗi:
.svg%3Fwidth%3D24%26height%3D24%26auto%3Dwebp%26fit%3Dsmart&w=128&q=75){kind=small}
