焼結サイクルは、母材の融点以下の温度で成形部品を加熱する熱プロセスである。
このプロセスにより、粒子の溶着と合金元素の拡散が固体機構を通じて促進される。
通常、連続炉で速度と雰囲気の制御された条件下で実施される。
焼結サイクルの4つの主要段階
1.グリーン部品の形成
原料は通常粉末状で、ワックスやポリマーなどの結合剤と混合される。
この混合物を所望の形状に成形し、弱くて特大の部品を作る。
2.乾燥と結合剤の除去
次に、グリーン部品を加熱して結合剤を除去する。
この工程は、揮発性成分を除去して実際の焼結工程に備えるため、非常に重要である。
3.適切な焼結
温度は、一次粒子がわずかに溶け始めるレベルまで上げられ、表面での融合を可能にする。
あるいは、ブロンズのような中間結合剤が溶融し、一次成分を変化させることなく粒子間の結合を促進します。
4.冷却
焼結された製品は冷却され、硬く凝集した構造に固まります。
この冷却プロセスは、材料の欠陥につながる可能性のある急激な温度変化を防ぐために制御される。
各工程の詳細説明
グリーンパーツの形成
この初期段階では、粉末混合物は結合剤の助けを借りて成形されます。
この結合剤は、工程の初期段階において部品の形状を維持するのに役立ちます。
結合剤の選択は、使用される材料と部品の特定の要件によって異なります。
接着剤の乾燥と除去
最初の成形後、部品を加熱して接合剤を除去します。
この工程は、焼結部品の最終的な特性に影響を与える可能性のある揮発性成分を除去することで、実際の焼結工程に備えるため非常に重要です。
適切な焼結
焼結プロセスの中核は、圧縮された部品を母材の融点以下の温度に加熱することです。
この温度は、材料の粒子が拡散やネック形成などのプロセスを通じて結合するように慎重に制御されます。
これらのプロセスは、材料の緻密化と強化につながる。
この段階の正確な温度と時間は、焼結される材料と最終製品の望ましい特性によって異なります。
冷却
焼結工程の後、部品は冷却されます。
この冷却プロセスも、材料の欠陥につながる可能性のある急激な温度変化を防ぐために制御されます。
徐々に冷却することで、材料は強固で緻密、かつ均一な構造に固化します。
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