소결 금속 부품은 분말 혼합, 압축, 소결의 세 가지 주요 작업을 포함하는 공정을 통해 만들어집니다.
원료는 순수 금속 또는 합금일 수 있는 금속 분말이며, 최종 부품의 원하는 특성에 따라 선택됩니다.
이 공정은 분말 금속으로 튼튼하고 일체형 부품을 만드는 것을 목표로 합니다.
소결 금속 부품을 만드는 4가지 주요 단계
파우더 혼합
소결 금속 부품 제조의 첫 번째 단계는 금속 분말을 혼합하는 것입니다.
이 분말은 철이나 구리와 같은 순수 금속 또는 청동, 황동, 강철과 같은 합금으로 구성될 수 있습니다.
파우더 유형(예: 스펀지, 불규칙, 구형, 층상)의 선택은 구성 요소에 필요한 특정 특성에 따라 달라집니다.
기본 분말은 종종 특성을 향상시키거나 특정 화학 성분을 얻기 위해 다른 합금 원소와 혼합됩니다.
압축
파우더가 혼합된 후에는 툴링을 사용하여 원하는 모양으로 압축합니다.
일반적으로 다이와 프레스를 사용하여 분말에 높은 압력을 가하여 단단하지만 약하고 다공성 구조를 형성하는 방식으로 이루어집니다.
압축 공정은 부품의 치수 정확도를 유지하는 데 매우 중요하며, 더 엄격한 허용 오차를 달성하기 위해 추가 가공을 하는 경우가 많습니다.
소결
그런 다음 압축된 부품은 소결이라는 공정에서 가열됩니다.
이 가열은 분말의 주성분 녹는점보다 낮은 온도에서 이루어지므로 입자가 녹지 않고 서로 결합할 수 있습니다.
소결 공정에는 여러 단계가 포함됩니다:
- 마르텐사이트, 결정 구조를 형성하기 위한 가열: 금속을 특정 온도로 가열하여 강력한 결정 구조의 형성을 시작합니다.
- 냉간 용접을 통한 압축: 때로는 분말을 압축하는 동안 발생하는 냉간 용접으로 추가적인 강도를 제공하기도 합니다.
- 기타 요소 추가: 용도에 따라 구리 분말이나 초경합금과 같은 원소를 첨가하여 압축된 재료의 특성을 향상시킬 수 있습니다. 여기에는 일시적 또는 영구적인 액상 소결 공정이 포함될 수 있습니다.
- 액체 및 바인더 첨가제 도입: 마지막으로 액체 및 바인더 첨가제를 도입하여 금속에 남아있는 기공을 채우고 금속의 무결성과 강도를 향상시킬 수 있습니다.
소결 공정은 압축된 다공성 부품을 강력하고 일체화된 부품으로 변환합니다.
이 방법은 비용 효율적이고 반복성이 뛰어나 우수한 기계적 특성을 지닌 복잡한 그물 모양의 부품을 제작하는 데 적합합니다.
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