La pressatura è un metodo efficace per trasformare particelle di polvere in componenti. Tuttavia, i componenti compattati spesso non sono resistenti e si rompono facilmente.
Il processo di sinterizzazione risolve questo problema, conferendo ai pezzi la resistenza e la densità necessarie. La sinterizzazione avviene in un forno di sinterizzazione.
In base alla quantità e alle caratteristiche dei vostri prodotti, dobbiamo scegliere diversi forni di sinterizzazione
Sinterizzazione nella metallurgia delle polveri
La sinterizzazione è il processo di riscaldamento di polveri compattate per conferire loro resistenza e integrità strutturale, appena al di sotto del loro punto di fusione. Comprende principalmente le tre fasi seguenti.
1. Pre-sinterizzazione nella metallurgia delle polveri
Lo scopo principale della pre-sinterizzazione è rimuovere i leganti. In questo processo, il compatto verde viene riscaldato a 600-900 °C per circa 30 minuti.
2. Sinterizzazione ad alta temperatura
Durante il processo di sinterizzazione ad alta temperatura, gli atomi nella polvere metallica si diffondono attraverso i confini delle particelle e si fondono per formare un pezzo solido.
Durante questo processo, gli atomi nella polvere metallica si diffondono oltre i confini delle particelle e si fondono per formare un solido.
3. Raffreddamento
Le particelle sinterizzate devono essere completamente solidificate e lo stress termico del prodotto deve essere rimosso. Pertanto, è necessario un processo di raffreddamento. Solitamente, il tempo di raffreddamento è di circa 2 ore.
Tipi di sinterizzazione
- La sinterizzazione allo stato solido avviene al punto di fusione di tutti i materiali metallici
- La sinterizzazione in fase liquida è il processo di introduzione di elementi liquidi per accelerare la densificazione tra le particelle di polvere, favorendo così la sinterizzazione.
- La sinterizzazione al plasma a scintilla (SPS) applica corrente elettrica pulsata ad alta densità per trasformare la polvere in un solido. Il processo avviene in un ambiente controllato.
Tipi di macchine per la sinterizzazione
Forno a nastro trasportatore
Il forno a nastro trasportatore è una macchina di sinterizzazione continua
Il forno a nastro trasportatore è costituito da 3 camere:
- Camera di presinterizzazione
- Camera di sinterizzazione primaria
- Camera di raffreddamento
A causa dei problemi di scorrimento del nastro trasportatore ad alte temperature, la temperatura di esercizio del forno a nastro trasportatore è generalmente inferiore a 1150 °C. Pertanto, i forni a nastro trasportatore sono generalmente adatti per prodotti a base di ferro e rame.
I nastri trasportatori sono realizzati principalmente in acciaio inossidabile 310. Tuttavia, l'acciaio inossidabile 314 e l'Inconel® 601 offrono una migliore resistenza alle alte temperature. Lo svantaggio di questa macchina per sinterizzazione è che il nastro a rete si ossida e carbonizza facilmente, riducendone così la durata.
Inoltre, la velocità del nastro trasportatore è di circa 50-250 mm/min. La larghezza del nastro trasportatore è di circa 500 mm.
Forno a spinta
Anche il forno di sinterizzazione a spinta è un forno continuo, noto per la sua elevata velocità di produzione.
L'asta di spinta spinge il prodotto nel forno senza l'ausilio di un nastro trasportatore. Inoltre, il forno a spinta è automatico.
La temperatura di sinterizzazione del forno a punteria è spesso superiore a 1200 °C e la temperatura più alta può raggiungere i 2200 °C.
Ciò avviene perché non ci sono parti mobili nella zona di trattamento termico del forno a spinta, quindi la temperatura di esercizio è più elevata.
Il funzionamento di un forno a spinta generalmente comprende:
- Caricamento: per prima cosa, si caricano i componenti verdi sulla piastra di spinta o sullo spintore all'esterno del forno.
- Spinta: il forno a spinta spinge i componenti attraverso la zona di preriscaldamento e la zona di sinterizzazione principale del forno a velocità controllata.
- Scarico: il prodotto sinterizzato viene scaricato tramite la piastra di spinta o lo spintore per la lavorazione secondaria.
Forno di sinterizzazione sotto vuoto
Come tutti sappiamo, i forni continui sono adatti alla produzione di grandi lotti. Al contrario, i forni batch, come i forni di sinterizzazione sotto vuoto, sono adatti per piccoli quantitativi di produzione.
Oppure, quando la temperatura e il tempo di sinterizzazione sono diversi per ogni prodotto, un forno a lotti risulta più conveniente.
I forni a vuoto possono far risparmiare sui costi dell'atmosfera protettiva.
I forni di sinterizzazione sotto vuoto possono raggiungere temperature più elevate rispetto ai forni a nastro trasportatore, arrivando a 2500 °C o anche di più.
Inoltre, poiché non c'è gas all'interno del prodotto che possa causare il restringimento dei pori, diventa più facile densificarlo.
Pertanto, per tempi di sinterizzazione lunghi o quando l'atmosfera protettiva è costosa, i forni a vuoto sono più economici. Soprattutto per metalli ad alta temperatura come acciaio inossidabile, carburo di tungsteno, molibdeno, ecc.
Forno a vuoto continuo
Poiché il forno a vuoto discontinuo impiega molto tempo per riscaldarsi, abbassarsi ed evacuare, e ha una piccola capacità produttiva, è nato il forno a vuoto continuo.
Questo forno di sinterizzazione comprende tre camere: camera di sgrassaggio, camera di sinterizzazione e camera di raffreddamento. Le diverse camere sono separate da tramezzi.
Forno a trave mobile
Il forno di sinterizzazione a trave mobile è anch'esso un forno continuo, con una temperatura massima di sinterizzazione di 1800 °C. Questi forni adottano un esclusivo movimento alternato per far passare il prodotto attraverso la macchina di sinterizzazione. Questo meccanismo di movimento consente di esporre il prodotto in modo uniforme alla temperatura desiderata.
Generalmente, i travi mobili vengono utilizzati solo nella zona di sinterizzazione, la zona di deparaffinazione utilizza un meccanismo a spinta e la zona di raffreddamento utilizza un sistema trasportatore. Queste tre zone formano un sistema chiuso, che riduce notevolmente il consumo di gas protettivo.
Prezzi dei forni di sinterizzazione
Di seguito è riportato un confronto tra forni a nastro trasportatore e forni di sinterizzazione sotto vuoto, inclusi i prezzi.
| Tipo | Forno a nastro trasportatore | Forno di sinterizzazione sotto vuoto |
|---|---|---|
| Power | 75KW | 80KW |
| Temperatura massima | 1150 ° C | 1600 ° C |
| Precisione del controllo della temperatura | ± 1 ° C | ± 1 ° C |
| Uniformità della temperatura | ± 5 ° C | ± 5 ° C |
| Dimensioni della camera (L*W*H) | 6000 * * 300 60mm | 450 * * 300 300mm |
| Tempo di aumento della temperatura | 3H | / |
| Uscita | 100KG / H | 200 kg/per forno |
| Ultimo vuoto | / | 5×10⁻³ Pa |
| Costo | $25,000 | $22,000 |
Produttori di forni di sinterizzazione consigliati
Abbott Fornace Company
Abbott Furnace Company è un produttore di forni industriali professionali con sede negli Stati Uniti.
Le loro attrezzature comprendono macchine per la sinterizzazione, forni di ricottura, forni di rinvenimento, macchine per il trattamento termico, ecc.
Sentro Tech
Sentro Tech, fondata nel 1992 e con sede in Ohio, è un produttore professionale di forni ad alta temperatura.
Offrono una linea completa di prodotti per la tecnologia di lavorazione ad alta temperatura. Inoltre, forniscono ai clienti anche pezzi di ricambio per forni ad alta temperatura, inclusi elementi riscaldanti e pannelli in fibra di legno.
Gasbarre
Gasbarre ha sede in Pennsylvania, USA, ed è specializzata in apparecchiature per la metallurgia delle polveri.
La loro attrezzatura comprende presse per la formatura e la formatura delle polveri, forni di sinterizzazione sotto vuoto, forni a nastro trasportatore, ecc. Inoltre, sono specializzati nella progettazione e produzione di forni di sinterizzazione personalizzati.
Apparecchiature di riscaldamento di Ningbo East
Ningbo East Heating Equipment è un'azienda specializzata in forni industriali.
Sono impegnati nella ricerca, nello sviluppo e nella produzione di forni avanzati per la sinterizzazione a nastro, forni per la sinterizzazione a piastra di spinta, forni per trattamento a vapore e forni per la riduzione fine della polvere di ferro.
FAQ
1. I forni per trattamento termico sono la stessa cosa dei forni di sinterizzazione?
No.
Il trattamento termico e la sinterizzazione sono processi diversi. La temperatura del forno di trattamento termico è solitamente di 700-800 °C, mentre quella del forno di sinterizzazione supera spesso i 1000 °C.
2. Quanto è lungo il forno a nastro trasportatore?
Il forno a nastro trasportatore comprende un'area di preriscaldamento, un'area di sinterizzazione e un'area di raffreddamento. Un forno a nastro trasportatore convenzionale ha una lunghezza di circa 20-30 metri.
3. Quali sono le prestazioni del forno di sinterizzazione a spinta e del forno di sinterizzazione a nastro trasportatore?
La produzione giornaliera del forno a nastro è di circa 2-3 tonnellate, mentre quella del forno a tirante è maggiore, circa 5 tonnellate.
4. Qual è la temperatura di sinterizzazione generale dei componenti realizzati in metallurgia delle polveri?
- Temperatura di sinterizzazione del rame: 800°C
- Temperatura di sinterizzazione del ferro: 1120°C
- Temperatura di sinterizzazione dell'acciaio inossidabile: 1250°C
- Temperatura di sinterizzazione della lega ferro-rame: 900°C
5. Cosa sono le atmosfere di sinterizzazione?
L'atmosfera di sinterizzazione influirà sulle proprietà meccaniche, sull'aspetto e sulla resistenza alla corrosione dei vostri prodotti. Pertanto, l'atmosfera di sinterizzazione è molto importante. Le sue funzioni principali sono le seguenti:
- Impedire all'aria esterna di entrare nel forno di sinterizzazione e causare l'ossidazione del prodotto
- Aiuta a ridurre i leganti nelle parti
- Riduce lo strato di ossido sulla superficie della polvere compattata
- Controllare il contenuto di carbonio del prodotto
Le atmosfere di sinterizzazione che utilizziamo comunemente includono:
- Idrogeno
- Azoto
- Argo
- Vuoto