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真空燒結(jié)爐在MIM行業(yè)中的應(yīng)用

作者:河南鴻爐來源：原創(chuàng) 發(fā)表時間：2018-03-23 11:20:51

MIM 技術(shù)工藝與傳統(tǒng)工藝相比，具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異、批量化程度高等特點(diǎn)。在全球范圍內(nèi)，MIM 工藝也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械、消費(fèi)品等諸多領(lǐng)域。然而，世界各地 MIM 應(yīng)用結(jié)構(gòu)具有明顯差異：MIM 工藝在亞洲市場主要用于電子產(chǎn)品行業(yè)，在北美市場主要用于醫(yī)療器械等領(lǐng)域，在歐洲則更加偏重于汽車與消費(fèi)品行業(yè)。

真空燒結(jié)爐具有成本效益運(yùn)行能力的一個重要因素就是經(jīng)濟(jì)的工藝氣體和電力消耗。根據(jù) 不同的氣體類型，燒結(jié)過程的這兩大成本元素可以占到總成本的50%。為了節(jié)省氣體消耗，必須實施可調(diào)節(jié)的氣流分壓模式，同時保證脫脂和燒結(jié)過程免受污染。為了減少電力消耗，用優(yōu)化的加熱元件制造熱區(qū)來降低熱損失。為了實現(xiàn)這些設(shè)計要點(diǎn)并將研發(fā)成本控制在合理范圍，一臺現(xiàn)代的資源節(jié)約型的真空燒結(jié)爐會運(yùn)用流體動力學(xué)計算工具以找到合理的氣流和熱流模式。

根據(jù)燒結(jié)零件重量和殘留聚合物含量的不同，粘結(jié)劑會不同程度地聚集在外圍部件上 ( 比如: 排氣管 ,泵和熱區(qū) ) , 這將導(dǎo)致長時間停機(jī)，以便于人工清潔和日常維護(hù)。若材料凈重達(dá)400 Kg( 爐量 >1000 L) ,粘結(jié)劑含量為3 %~4 %，那么高達(dá)15 Kg的聚合物將在除氣階段被除去。即便如此，大部分排出的氣體(>95%應(yīng)該在特定的冷凝點(diǎn)收集起來(比如粘結(jié)劑收集器或蠟分離器)。由于去污和人工清潔工作，門對門周期時間將增加2個多小時。這樣，低效的、設(shè)計不周全的真空燒結(jié)爐將使操作性能降低15%。 MIM制造商會考慮帶有自動循環(huán)清潔系統(tǒng)的設(shè)備，以減少維護(hù)工作 ,使意外故障保持在最低水平。

快速成長的MIM 企業(yè)要有能力靈活規(guī)劃他們的產(chǎn)能，并且對不斷變化的市場需求做出快速反應(yīng)，但真空熱處理爐設(shè)備的長交貨期將會減慢該企業(yè)的發(fā)展速度。通常，真空熱處理爐設(shè)備制造商在接到訂單后才開始生產(chǎn)，而不是將關(guān)鍵部件和重要原料預(yù)存在倉庫中。當(dāng)
MIM 企業(yè)接到新增的緊急訂單時，新的真空燒結(jié)爐幾個月的交貨期會是 MIM 生產(chǎn)線的瓶頸。直到最近，領(lǐng)先的真空爐制造商引入了精益生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的概念。舉個例子 , 鄭州科佳電爐通過模塊化和標(biāo)準(zhǔn)部件設(shè)計，把真空燒結(jié)爐的交貨時間成功減少到3個月內(nèi) 。

真空燒結(jié) 爐關(guān) 鍵組件
如上文提及的，在升溫和均勻熱處理達(dá)到600℃時，殘余聚合物粘結(jié)劑的除氣過程發(fā)生。為了有效輸送氣體物質(zhì)到熱區(qū)外，需要在箱體內(nèi)各個點(diǎn)都有一股連續(xù)同質(zhì)的凈化氣流。氣密爐膽 ( 或馬弗)的設(shè)計可以減小真空燒結(jié)爐的尺寸，實現(xiàn)外部加熱，這種設(shè)計的主要優(yōu) 勢在于：爐子提供了高純氣氛并確保熱氣流均勻地穿過零件。然而，在爐內(nèi)安裝一個冷卻風(fēng)扇并不是件容易的事情，這會導(dǎo)致較長的生產(chǎn)周期 ,爐膽也會產(chǎn)生更多的投資、維護(hù)和能源成本。