Ein wichtiger Faktor für den kosteneffizienten Betrieb eines Vakuumsinterofens ist der sparsame Verbrauch von Prozessgas und Strom. Je nach Gasart können diese beiden Kostenfaktoren des Sinterprozesses bis zu 50 % der Gesamtkosten ausmachen. Um den Gasverbrauch zu senken, muss ein einstellbarer Gasstrom-Partialdruckmodus implementiert werden, um sicherzustellen, dass die Entfettungs- und Sinterprozesse schadstofffrei ablaufen. Um den Stromverbrauch zu senken, werden optimierte Heizelemente eingesetzt, um Heizzonen zu schaffen und so den Wärmeverlust zu reduzieren. Um diese Konstruktionspunkte zu realisieren und die F&E-Kosten in einem vernünftigen Rahmen zu halten, nutzt ein moderner, ressourcenschonender Vakuumsinterofen hydrodynamische Berechnungstools, um den optimalen Luft- und Wärmestrommodus zu ermitteln.
Anwendbarkeit verschiedener Ofentypen
Unabhängig vom kundenspezifischen und hochspezialisierten System lassen sich die meisten Sinteröfen auf dem Markt in periodische Vakuumöfen und kontinuierliche Atmosphärenöfen unterteilen. Die braunen Teile nach dem Spritzgießen und der katalytischen Entfettung enthalten Restpolymer. Beide Ofentypen bieten ein System zur thermischen Entfernung des Polymers.
Einerseits ist die Nutzung eines Durchlaufofens sinnvoller, wenn es sich um relativ große Teile mit durchgehend gleichbleibender Massenproduktion oder ähnlicher Form handelt. In diesem Fall lässt sich mit kurzen Zyklen und hoher Sinterkapazität ein günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis erzielen. In kleinen und mittleren Produktionslinien ist dieser Durchlaufofen mit einer Mindestjahresproduktion von 150–200 t, hohen Inputkosten und großem Volumen jedoch nicht wirtschaftlich. Darüber hinaus erfordert der Durchlaufofen längere Wartungspausen, was die Produktionsflexibilität einschränkt.
Andererseits verfügt der periodische Vakuumsinterofen über eine hervorragende Technologie zur Steuerung des Entfettungssinterprozesses. Die zuvor genannten Einschränkungen, einschließlich der geometrischen Verformung und der chemischen Zersetzung von MIM-Teilen, können effektiv behoben werden. Eine Lösung besteht darin, das flüchtige Bindematerial mithilfe eines laminaren Prozessgases und eines präzisen Gaskontrollsystems auszuwaschen. Durch die Reduzierung der Kapazität der Heißzone ist die Temperaturgleichmäßigkeit des Vakuumofens zudem sehr gut, bis zu LK. Im Allgemeinen verfügt der Vakuumofen über eine gute Atmosphärenreinheit, einstellbare Prozessparameter eines Hochvakuumsinterofens und eine Vibration kleiner Teile, was ihn zu einer technischen Wahl für die Herstellung hochwertiger Teile (wie z. B. medizinischer Geräte) macht. Viele Unternehmen sind mit schwankenden Aufträgen konfrontiert und müssen Teile mit unterschiedlichen Formen und Materialien herstellen. Der geringe Input und die hohe Zyklusflexibilität des Vakuumsinterofens schaffen hierfür günstige Bedingungen. Der Betrieb einer Gruppe von Vakuumöfen kann nicht nur zusätzliche Produktionslinien bereitstellen, sondern auch verschiedene Prozessabläufe gleichzeitig ausführen.
Einige professionelle Vakuum-Sinteröfen mit den oben genannten technischen Vorteilen sind jedoch durch die geringe verfügbare Kapazität begrenzt. Ihr Nachteil im Input-Output-Verhältnis und der geringe Energieverbrauch führen dazu, dass die Sinterkosten der Teile die Kosteneinsparungen bei anderen MIM-Verfahren ausgleichen.
Beitragszeit: 07. Mai 2022