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量产大型的零件利用什么真空炉比较合适

真空烧结炉具有成本效益运行能力的一个重要因素就是经济的工艺气体和电力消耗。根据不同的 气体类型,烧结过程的这两大成本元素可以占到总成本的50%。为了节省气体消耗,必须实施可调节的气流分压模式,同时保证脱脂和烧结过程免受污染。为了减少电力消耗,用优化的加热元件制造热区来降低热损失。为了实现这些设计要点并将研发 成本控制在合理范围,一台现代的资源节约型的真 空烧结炉会运用流体动力学计算工具以找到最优化 的气流和热流模式。

不同炉型的适用性

不考虑量身定做、高度专业化的系统,市场上大 部分的烧结炉可以分为周期式真空炉和连续式气氛 炉。注射成形和催化/脱脂后的褐色零件包含有残余的聚合物,这两种炉型都提供了热法去除聚合物的方案。

一方面,如果是量产完全一致或者形状相似的相对大型的零件,充分利用连续式气氛炉比较合适。在这种情况下,周期短、烧结产能高,可以得到有利的成本收益率。然而在中小规模的生产线上,这种最低年产量150—200t、投入成本高、体积大的连续式气氛炉并不经济。而且,连续式气氛炉在维护上需要更长的停机时间,降低了生产灵活性。

另一方面,周期式真空烧结炉具备突出的脱脂烧结工艺控制技术。之前提及的限制,包括MIM零件成品的几何变形和化学分解都可以被有效解决。一种解决方式是通过精密的气体控制系统,层流的工艺气体将挥发的粘结材料冲走。另外,通过缩小热区容量,真空炉的温度均匀性非常好,可达lK。 总体而言,真空炉很好的气氛清洁性、高真空烧结炉工艺参数可调节性以及较小的零件震荡,使它成为生产高质量零件(如:医疗器械)的技术选择。许多公司面临波动的订单状况,需要生产不同形状和材料的零件,真空 烧结炉的低投入和高周期灵活性将为他们创造有利 条件。运行一组真空炉不仅能提供富余的生产线,而且可以同时运行不同工艺程序。

然而,一些专业的具备上述技术优势的真空烧结炉受限于小的可用容量。它们在投入产出比上的 劣势以及较低的能源利用率,使零件的烧结成本可能抵消了在其它MIM工艺步骤中节省的成本。

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