소결 부품은 분말 혼합, 압축, 소결의 세 가지 주요 작업을 포함하는 공정을 통해 만들어집니다. 이 공정에서는 금속 분말을 원료로 사용합니다. 이 분말은 특정 재료 특성을 얻기 위해 합금 원소와 혼합됩니다. 그런 다음 혼합된 분말을 원하는 모양으로 압축하고 소결하여 강하고 다공성이 낮은 부품을 만듭니다.
소결 부품을 만드는 3단계 프로세스
파우더 혼합: 소결 부품의 기초
소결 부품의 원료는 금속 분말입니다. 이 분말은 순수 금속 또는 합금일 수 있습니다. 파우더 유형의 선택은 최종 부품의 특성에 영향을 미칩니다. 일반적인 유형에는 스펀지, 불규칙, 구형 및 층상 분말이 있습니다. 베이스 파우더는 다양한 합금 원소와 혼합되어 최종 부품의 원하는 재료 특성에 따라 화학적 조성을 조정합니다.
압축: 파우더 성형
혼합 후 파우더는 필요한 모양으로 압축됩니다. 이 작업은 슬러리 또는 건조 분말을 사용하여 수행할 수 있습니다. 이 과정에는 재료를 눌러 컴팩트한 또는 '녹색' 부품을 형성하는 작업이 포함됩니다. 이 부품은 크기가 크고 다공성이며 완전히 결합되지 않은 상태로 최종 소결 부품의 전구체 역할을 합니다.
소결: 입자 융합
소결 공정은 압축된 부품을 부품의 녹는점보다 낮은 온도로 가열하는 과정입니다. 이 열처리는 바인더를 제거하고 금속 입자를 서로 융합하여 부품의 기계적 특성을 개선하는 것을 목표로 합니다. 소결하는 동안 분말 입자는 확산 과정을 통해 함께 성장하여 결합을 형성하고 전체가 낮은 다공성을 갖게 됩니다. 약간의 수축이 발생하는데, 이는 최종 치수가 정확한지 확인하기 위해 압축 단계에서 고려됩니다. 소결 후 냉각 속도를 제어하여 부품의 특성을 추가로 조정할 수 있습니다.
소결 공정 자체는 몇 초밖에 걸리지 않을 정도로 빠릅니다. 그러나 냉각과 같은 성형 후 소결 단계는 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 소결에 사용되는 퍼니스에는 일반적으로 예열, 소결, 냉각의 세 구역이 있습니다. 예열 구역에서는 최종 부품의 결함을 방지하기 위해 윤활제를 제거합니다. 소결 구역은 입자의 실제 결합이 이루어지는 곳입니다. 냉각 구역에서는 부품의 최종 특성을 설정하기 위해 냉각을 제어할 수 있습니다.
전반적으로 소결 공정은 낮은 부품당 비용으로 우수한 기계적 특성을 가진 복잡한 부품을 생산할 수 있는 다목적 방법입니다. 따라서 다양한 산업 분야의 제조에 널리 사용되고 있습니다.
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