진공 열간 프레싱은 확산 계수가 낮아 고밀도로 소결되지 않거나 최적의 기계적, 열적 또는 광학적 특성을 위해 기공이 없는 상태가 필요한 재료에 주로 사용되는 특수 제조 공정입니다.
이 공정은 진공 환경에서 재료에 열과 압력을 가하여 상 변환, 소결 또는 고상 반응을 촉진하는 과정을 포함합니다.
이 공정은 판, 블록, 실린더와 같은 단순한 형상에 특히 효과적이며, 고급 금형 설계를 통해 보다 복잡한 형상도 생산할 수 있습니다.
진공 핫 프레싱이란 무엇인가요? (5가지 핵심 포인트 설명)
1. 공정 개요
진공 핫 프레스는 진공 음압 박스 안에 있는 핫 프레스 플레이트인 진공 핫 프레스에 재료를 넣는 것을 말합니다.
재료는 소결 및 치밀화 공정에 중요한 고온(최대 2600°C)과 압력(50kN~800톤 범위)에 노출됩니다.
이러한 환경은 공극과 입자 경계를 제거하여 보다 콤팩트하고 조밀한 소재 구조를 만드는 데 도움이 됩니다.
2. 적용 가능성 및 한계
이 공정은 세라믹 및 특정 복합재와 같이 고밀도 및 순도가 요구되는 소재에 특히 적합합니다.
예를 들면 질화규소, 탄화붕소, PLZT(납-란탄-지르콘-티탄산염) 등이 있습니다.
그러나 이 공정은 프레스 다이의 제약과 압력 분포의 균일성으로 인해 비교적 단순한 형상의 부품으로 제한됩니다.
3. 기술적 세부 사항
진공 열간 프레스 용광로에는 흑연 또는 몰리브덴 히터와 같은 다양한 가열 요소가 장착되어 있으며 단방향 또는 양방향 가압을 적용할 수 있습니다.
가열 요소와 가압 방법의 선택은 재료와 필요한 가열 온도에 따라 다릅니다.
열과 압력을 동시에 적용하면 소결에 중요한 분말 입자 간의 확산 및 접촉과 같은 질량 전달 공정에 도움이 됩니다.
4. 장점
진공 열간 프레스의 주요 장점은 다공성을 최소화한 고밀도 부품을 생산할 수 있어 재료의 기계적, 열적, 광학적 특성을 향상시킬 수 있다는 점입니다.
또한 이 공정은 소결 시간과 온도를 크게 줄일 수 있으며 소결된 재료의 입자 크기를 효과적으로 제어하여 재료 특성을 개선할 수 있습니다.
5. 진공로와의 비교
진공 열간 프레스 용광로와 진공로는 모두 진공 환경에서 작동하지만, 주요 기능에서 차이가 있습니다.
진공로는 주로 산화 및 기타 형태의 오염을 방지하기 위해 진공 상태에서 재료를 가열하고 처리하는 데 중점을 둡니다.
반면 진공 열간 프레스 용광로는 재료를 가열할 뿐만 아니라 재료의 치밀화 및 성형에 필수적인 상당한 압력을 가합니다.
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