焼結は、金属粉末の塊または成形体中の隣接する粉末粒子表面を加熱によって結合させるプロセスである。
焼結に使用される主な装置は焼結炉で、材料を融点より低い温度で加熱し、粒子間の冶金的結合を促進するように設計されています。
焼結に使用される装置とは？(5つの主要タイプを説明)
1.焼結炉
焼結炉は、金属、セラミック、プラスチックなど様々な材料を製造する製造業に欠かせないものです。
焼結炉は一般的に1800°F以上の高温で材料を焼結するために使用され、用途に応じて不活性、還元性、酸化性などの異なる雰囲気で運転することができます。
炉はプッシャー炉やキルンのような自動化も可能で、予熱部、加熱部、冷却部を含む加熱システム内を部品が移動します。
2.焼結炉の種類
2.1 メッシュベルト炉
部品は一般にマッフルによって保護されたメッシュベルトによって炉内を連続的に搬送されます。
このタイプの炉は材料の連続処理に適している。
2.2 プッシャー炉
自動化されたシステムで、加熱システム内を移動しながらボートで部品を焼結します。
大規模生産に適している。
2.3 ボックス炉
バッチ処理に理想的なこの炉は、様々な材料を扱うことができ、その用途は多様です。
2.4 ボトムローディング炉
特定の装入構成用に設計された炉で、底部からのアクセスが必要な用途に使用されます。
3.焼結プロセス
焼結プロセスにはいくつかの段階があり、まず材料を最初に加熱してマルテンサイト状の結晶構造を作ります。
続いて予備焼結が行われ、最終焼結温度よりも低い温度で成形体が加熱される。
実際の焼結は、材料が加熱されて粒子間の冶金的結合が促進されたときに行われる。
材料や最終製品に求められる特性に応じて、ルーズパウダー焼結、液相焼結、加圧焼結など、さまざまな焼結技術を採用することができる。
4.追加設備とプロセス
4.1 梱包材
予備焼結または焼結工程で成形体を分離・保護するために使用される。
4.2 浸潤
製品の性能を向上させるために、未焼結または焼結製品の気孔を低融点材料で充填するために用いられる方法。
4.3 脱脂／バーンオフ
バインダーや潤滑剤などの有機添加剤を成形体から排出するために使用される加熱プロセス。
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