Um fator importante para a operação economicamente viável de um forno de sinterização a vácuo é o consumo econômico de gás de processo e energia elétrica. Dependendo do tipo de gás, esses dois elementos de custo do processo de sinterização podem representar até 50% do custo total. Para economizar gás, é necessário implementar um modo de pressão parcial de fluxo de gás ajustável, garantindo que os processos de desengorduramento e sinterização sejam realizados sem poluição. Para reduzir o consumo de energia, elementos de aquecimento otimizados são utilizados na fabricação de zonas quentes, minimizando a perda de calor. Para atingir esses objetivos de projeto e controlar os custos de P&D dentro de uma faixa razoável, um forno de sinterização a vácuo moderno e com baixo consumo de recursos utiliza ferramentas de cálculo hidrodinâmico para encontrar o modo ideal de fluxo de ar e de calor.
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 de vácuo periódico e fornos de atmosfera contínua. As peças marrons resultantes da moldagem por injeção e da catalítica/desengordurante contêm resíduos de polímero. Ambos os tipos de forno oferecem um sistema para a remoção térmica do polímero.
Por um lado, é mais apropriado utilizar plenamente o forno de atmosfera contínua se a peça em questão for relativamente grande, produzida em massa de forma completamente consistente ou com formato similar. Nesse caso, com ciclos curtos e alta capacidade de sinterização, é possível obter uma relação custo-benefício favorável. No entanto, em linhas de produção de pequeno e médio porte, esse forno de atmosfera contínua, com produção anual mínima de 150-200 toneladas, alto custo de insumos e grande volume de produção, não é economicamente viável. Além disso, o forno de atmosfera contínua exige um tempo de inatividade prolongado para manutenção, o que reduz a flexibilidade da produção.
Por outro lado, o forno de sinterização a vácuo periódico possui uma tecnologia de controle de processo de sinterização com desengorduramento excepcional. 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 meio de um fluxo laminar de gás controlado por um sistema preciso de controle de gás. Além disso, com a redução da capacidade da zona quente, a uniformidade da temperatura no forno a vácuo é excelente, atingindo níveis de LK. Em geral, o forno a vácuo apresenta boa limpeza atmosférica, parâmetros de processo ajustáveis 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 flutuações na demanda e precisam produzir peças com diferentes formatos e materiais. O baixo custo de produção e a alta flexibilidade do ciclo do forno de sinterização a vácuo criam condições favoráveis para isso. Operar um conjunto de fornos a vácuo não só proporciona linhas de produção excedentes, como também permite a execução simultânea de diferentes procedimentos de processo.
No entanto, alguns fornos de sinterização a vácuo profissionais com as vantagens técnicas acima mencionadas são limitados pela pequena capacidade disponível. Sua desvantagem na relação entrada-saída e o baixo aproveitamento de energia fazem com que o custo de sinterização das peças compense a economia obtida em outros processos de MIM (Moldagem por Injeção de Metal)
Data da publicação: 07/05/2022