소결기는 분말과 바인더를 압축하고 융합하여 일체형 복합 부품을 형성하는 데 사용됩니다.
이 공정은 압축을 통해 약하고 큰 부품을 형성하는 단계와 바인더를 배출하고 입자를 완전한 강도의 부품으로 융합하는 베이킹 단계의 두 가지 주요 단계로 이루어집니다.
소결의 4가지 주요 단계: 다짐에서 풀 스트렝스 파트까지
1단계: 대형 부품의 압축 및 형성
첫 번째 단계에서는 금속 분말과 바인더를 압축하여 원하는 모양을 만듭니다.
이 압축 과정을 통해 크기가 크고 기계적 특성이 약한 "녹색" 부품이 생성됩니다.
압축은 일반적으로 단축 프레스 또는 이와 유사한 기계적 수단을 사용하여 이루어지며, 분말 혼합물에 압력을 가하여 일관된 덩어리를 형성합니다.
2단계: 전체 강도 부품의 소결 및 성형
두 번째 단계는 소결로에서 압축된 부품을 가열하는 것입니다.
소결로에는 여러 구역이 있습니다:
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예열 구역: 여기서 윤활제나 바인더가 녹거나 기화하거나 표면으로 스며나오는데, 이는 후속 소결 단계에서 블리스터링과 같은 결함을 방지하는 데 중요합니다.
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소결 구역: 부품은 금속 부품의 융점보다 낮은 온도로 가열됩니다. 이 가열은 분말 입자가 함께 성장하고 결합하는 확산 과정을 촉진하여 부품의 기계적 특성을 크게 향상시킵니다. 이 과정에서 약간의 수축이 발생하는데, 이는 최종 치수가 정확한지 확인하기 위해 초기 압축 과정에서 고려됩니다.
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냉각 제어: 부품이 냉각되는 속도를 조정하여 부품의 최종 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
추가 프로세스 및 제어
루스 파우더 소결, 액상 소결, 압력 소결 등 재료와 원하는 특성에 따라 다양한 소결 기술을 사용할 수 있습니다.
침투는 부품의 특성을 향상시키기 위해 소결된 제품의 기공을 저융점 금속 또는 합금으로 채워 넣는 것입니다.
탈왁싱/번오프는 바인더나 윤활제와 같은 유기 첨가제를 제거하기 위해 가열하는 과정입니다.
SPS(스파크 플라즈마 소결)는 DC 펄스 방전을 사용하여 소결 공정을 보조하는 스파크 플라즈마를 생성하는 고급 소결 방법입니다. 온도와 압력을 정밀하게 제어할 수 있어 소결의 효율성과 품질이 향상됩니다.
전반적으로 소결기는 기계적 압축과 열처리를 통합하여 분말 재료를 제어된 특성을 가진 강하고 복잡한 부품으로 변환하는 복잡한 시스템입니다.
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