Un fattore importante per il funzionamento economicamente conveniente di un forno di sinterizzazione sotto vuoto è il consumo ridotto di gas di processo ed energia. A seconda del tipo di gas, questi due elementi di costo del processo di sinterizzazione possono rappresentare il 50% del costo totale. Per ridurre il consumo di gas, è necessario implementare una modalità di pressione parziale del flusso di gas regolabile per garantire che i processi di sgrassaggio e sinterizzazione siano privi di inquinamento. Per ridurre il consumo di energia, vengono utilizzati elementi riscaldanti ottimizzati per realizzare zone calde che riducono la perdita di calore. Per realizzare questi punti di progettazione e contenere i costi di ricerca e sviluppo entro limiti ragionevoli, un moderno forno di sinterizzazione sotto vuoto a basso consumo di risorse utilizzerà strumenti di calcolo idrodinamico per individuare la modalità di flusso d'aria e di calore ottimali.
Applicabilità dei diversi tipi di forni
Indipendentemente dal sistema personalizzato e altamente specializzato, la maggior parte dei forni di sinterizzazione sul mercato può essere suddivisa in forni a vuoto periodico e forni ad atmosfera continua. Le parti marroni dopo lo stampaggio a iniezione e la sgrassatura/catalitica contengono polimero residuo. Entrambi i tipi di forno prevedono uno schema per la rimozione termica del polimero.
Da un lato, è più appropriato sfruttare appieno il forno ad atmosfera continua se si tratta di un pezzo relativamente grande con una produzione in serie completamente costante o di forma simile. In questo caso, con un ciclo breve e un'elevata capacità di sinterizzazione, si può ottenere un rapporto costi-benefici favorevole. Tuttavia, nelle linee di produzione di piccole e medie dimensioni, questo forno ad atmosfera continua con una produzione annua minima di 150-200 tonnellate, elevati costi di produzione e grandi volumi non è conveniente. Inoltre, il forno ad atmosfera continua richiede tempi di fermo più lunghi per la manutenzione, il che riduce la flessibilità produttiva.
D'altro canto, il forno di sinterizzazione sotto vuoto periodico vanta un'eccellente tecnologia di controllo del processo di sinterizzazione con sgrassaggio. Le limitazioni menzionate in precedenza, tra cui la deformazione geometrica e la decomposizione chimica dei componenti MIM, possono essere efficacemente superate. Una soluzione consiste nel lavare via il materiale legante volatile mediante un gas di processo laminare tramite un preciso sistema di controllo del gas. Inoltre, riducendo la capacità della zona calda, l'uniformità della temperatura del forno a vuoto è molto buona, fino a LK. In generale, il forno a vuoto offre un'ottima pulizia dell'atmosfera, parametri di processo regolabili e vibrazioni ridotte, il che lo rende una scelta tecnica per la produzione di componenti di alta qualità (come i dispositivi medici). Molte aziende devono far fronte a ordini fluttuanti e devono produrre componenti con forme e materiali diversi. Il basso input e l'elevata flessibilità del ciclo del forno di sinterizzazione sotto vuoto creeranno condizioni favorevoli per loro. La gestione di un gruppo di forni a vuoto può non solo fornire linee di produzione in surplus, ma anche eseguire diverse procedure di processo contemporaneamente.
Tuttavia, alcuni forni di sinterizzazione sotto vuoto professionali con i vantaggi tecnici sopra menzionati sono limitati dalla ridotta capacità disponibile. Il loro svantaggio nel rapporto input-output e nel basso consumo energetico fa sì che il costo di sinterizzazione dei componenti compensi il costo risparmiato in altre procedure MIM.
Data di pubblicazione: 07-05-2022