Um fator importante para a operação econômica de um forno de sinterização a vácuo é o consumo econômico de gás de processo e energia. Dependendo do tipo de gás, esses dois elementos de custo do processo de sinterização podem representar até 50% do custo total. Para economizar no consumo de gás, um modo de pressão parcial com fluxo de gás ajustável deve ser implementado para garantir que os processos de desengorduramento e sinterização sejam livres de poluição. Para reduzir o consumo de energia, elementos de aquecimento otimizados são utilizados na fabricação de zonas quentes, reduzindo a perda de calor. Para atingir esses pontos de projeto e controlar os custos de P&D dentro de uma faixa razoável, um forno de sinterização a vácuo moderno e econômico utilizará ferramentas de cálculo hidrodinâmico para encontrar o fluxo de ar e o modo de fluxo de calor ideais.
Aplicabilidade de diferentes tipos de fornos
Independentemente do sistema personalizado e altamente especializado, a maioria dos fornos de sinterização disponíveis no mercado pode ser dividida em fornos periódicos a vácuo e fornos de atmosfera contínua. As peças marrons após a moldagem por injeção e o desengorduramento catalítico/desengordurante contêm polímero residual. Ambos os tipos de fornos oferecem um esquema para remoção térmica do polímero.
Por um lado, é mais apropriado aproveitar ao máximo o forno de atmosfera contínua se se tratar de uma peça relativamente grande com produção em massa totalmente consistente ou formato similar. Nesse caso, com ciclo curto e alta capacidade de sinterização, pode-se obter uma relação custo-benefício favorável. No entanto, em linhas de produção de pequeno e médio porte, este forno de atmosfera contínua com produção anual mínima de 150-200 t, alto custo de insumo e grande volume não é econômico. Além disso, o forno de atmosfera contínua requer um tempo de parada mais longo para manutenção, o que reduz a flexibilidade da produção.
Por outro lado, o forno de sinterização periódica a vácuo possui uma excelente tecnologia de controle do processo de sinterização com desengorduramento. As limitações mencionadas anteriormente, incluindo a deformação geométrica e a decomposição química das peças MIM, podem ser resolvidas de forma eficaz. Uma solução é a remoção do material de ligação volátil por gás de processo laminar, através de um sistema preciso de controle de gás. Além disso, ao reduzir a capacidade da zona quente, a uniformidade de temperatura do forno a vácuo é muito boa, até LK. Em geral, o forno a vácuo possui boa limpeza atmosférica, parâmetros de processo ajustáveis de forno de sinterização de alto vácuo e baixa vibração das peças, o que o torna uma escolha técnica para a produção de peças de alta qualidade (como dispositivos médicos). Muitas empresas enfrentam pedidos flutuantes e precisam produzir peças com diferentes formatos e materiais. O baixo consumo de insumos e a alta flexibilidade do ciclo do forno de sinterização a vácuo criarão condições favoráveis para elas. Operar um grupo de fornos a vácuo pode não apenas fornecer linhas de produção excedentes, mas também executar diferentes procedimentos de processo ao mesmo tempo.
No entanto, alguns fornos profissionais de sinterização a vácuo com as vantagens técnicas mencionadas acima são limitados pela pequena capacidade disponível. Sua desvantagem na relação entrada-saída e o baixo consumo de energia fazem com que o custo de sinterização das peças compense a economia em outros processos MIM.
Horário de publicação: 07/05/2022