A prensagem é uma forma eficaz de transformar partículas de pó em componentes. No entanto, as partes compactadas geralmente não apresentam resistência e quebram facilmente.
O processo de sinterização resolve esse problema, conferindo às peças a resistência e a densidade necessárias. A sinterização ocorre em um forno de sinterização.
De acordo com a quantidade e as características dos seus produtos, precisamos escolher diferentes fornos de sinterização
Conteúdo
Sinterização em Metalurgia do Pó
A sinterização é o processo de aquecimento de pós compactados para lhes conferir resistência e integridade estrutural, logo abaixo do seu ponto de fusão. Inclui principalmente as três etapas a seguir.
1. Pré-sinterização em metalurgia do pó
O objetivo principal da pré-sinterização é remover ligantes. Nesse processo, o compacto verde é aquecido a 600-900 °C por cerca de 30 minutos.
2. Sinterização em alta temperatura
Durante o processo de sinterização em alta temperatura, os átomos no pó metálico se difundem através dos limites das partículas e se fundem para formar uma peça sólida.
Durante esse processo, os átomos no pó metálico se difundem além dos limites das partículas e se fundem para formar um sólido.
3. Resfriamento
As partículas sinterizadas precisam estar totalmente solidificadas e o estresse térmico deve ser removido do produto. Portanto, o processo de resfriamento é necessário. Normalmente, o tempo de resfriamento é de cerca de 2 horas.
Tipos de Sinterização
- A sinterização em estado sólido ocorre no ponto de fusão de todos os materiais metálicos
- A sinterização em fase líquida é o processo de introdução de elementos líquidos para acelerar a densificação entre partículas de pó, promovendo assim a sinterização.
- A sinterização por plasma de faísca (SPS) aplica corrente elétrica pulsada de alta densidade para transformar pó em sólido. O processo ocorre em um ambiente controlado.
Tipos de máquinas de sinterização
Forno de correia transportadora
O forno de correia transportadora é uma máquina de sinterização contínua
O forno de correia transportadora é composto por 3 câmaras:
- Câmara de pré-sinterização
- Câmara de sinterização primária
- Câmara de resfriamento
Devido aos problemas de fluência da correia transportadora em altas temperaturas, a temperatura de operação do forno de correia transportadora é geralmente inferior a 1150 °C. Portanto, os fornos de correia transportadora são geralmente adequados para produtos à base de ferro e cobre.
As correias transportadoras são, em sua maioria, feitas de aço inoxidável 310. No entanto, o aço inoxidável 314 e o Inconel® 601 apresentam maior resistência a altas temperaturas. A desvantagem desta máquina de sinterização é que a correia de malha oxida e carboniza facilmente, reduzindo assim sua vida útil.
Além disso, a velocidade da correia transportadora é de cerca de 50 a 250 mm/min, e a largura da correia transportadora é de cerca de 500 mm.
Forno empurrador
O forno de sinterização pusher também é um forno contínuo, conhecido por sua rápida taxa de produção.
A haste de pressão empurra o produto para dentro do forno sem correia transportadora. Além disso, o forno empurrador é automático.
A temperatura de sinterização do forno de haste de pressão geralmente fica acima de 1200°C, e a mais alta pode chegar a 2200°C.
Isso ocorre porque não há partes móveis na área de tratamento térmico do forno empurrador, por isso ele tem uma temperatura operacional mais alta.
A operação de um forno empurrador geralmente inclui:
- Carregamento: Primeiro, você carrega os componentes verdes na placa empurradora ou no empurrador fora do forno.
- Empurrando: O forno empurra os componentes através da zona de pré-aquecimento e da zona de sinterização principal do forno a uma velocidade controlada.
- Descarga: O produto sinterizado é descarregado pela placa empurradora ou empurrador para processamento secundário.
Forno de sinterização a vácuo
Como todos sabemos, fornos contínuos são adequados para a produção de grandes lotes. Por outro lado, fornos descontínuos, como os fornos de sinterização a vácuo, são adequados para pequenas quantidades de pedidos.
Ou quando a temperatura e o tempo de sinterização são diferentes para cada produto, um forno de lote é mais econômico.
Fornos a vácuo podem economizar o custo da atmosfera protetora.
Os fornos de sinterização a vácuo podem atingir temperaturas mais altas do que os fornos de correia transportadora, chegando a 2500°C ou até mais.
E como não há gás dentro do produto para causar o encolhimento dos poros, fica mais fácil densificá-lo.
Portanto, para tempos de sinterização longos ou atmosfera protetora cara, os fornos a vácuo são mais econômicos, especialmente para metais de alta temperatura, como aço inoxidável, carboneto de tungstênio, molibdênio, etc.
Forno de vácuo contínuo
Como o forno a vácuo em lote leva muito tempo para aquecer, desaquecer e evacuar, além de ter uma pequena capacidade de produção, surgiu o forno a vácuo contínuo.
Este forno de sinterização inclui três câmaras: câmara de desengorduramento, câmara de sinterização e câmara de resfriamento. As diferentes câmaras são separadas por divisórias.
Forno de viga móvel
O forno de sinterização de viga móvel também é um forno contínuo, com temperatura máxima de sinterização de 1800°C. Esses fornos adotam um movimento alternativo exclusivo para transportar o produto pela máquina de sinterização. Esse mecanismo de movimento permite que o produto seja exposto uniformemente à zona de temperatura necessária.
Geralmente, as vigas móveis são utilizadas apenas na zona de sinterização, a zona de desparafinação utiliza um mecanismo empurrador e a zona de resfriamento utiliza um sistema transportador. Essas três zonas formam um sistema fechado, o que reduz significativamente o consumo de gás de proteção.
Preços de fornos de sinterização
A seguir está uma comparação de fornos de correia transportadora e fornos de sinterização a vácuo, incluindo preços.
| Formato | Forno de correia transportadora | Forno de sinterização a vácuo |
|---|---|---|
| Energia | 75KW | 80KW |
| Temperatura máxima | 1150 ° C | 1600 ° C |
| Precisão do controle de temperatura | ± 1 ° C | ± 1 ° C |
| Uniformidade da temperatura | ± 5 ° C | ± 5 ° C |
| Tamanho da Câmara (C*L*A) | 6000 300 * * 60mm | 450 300 * * 300mm |
| Tempo de aumento da temperatura | ≤3H | / |
| saída | 100KG / H | 200 kg/por forno |
| Vácuo final | / | 5×10⁻³ Pa |
| Custo | $25,000 | $22,000 |
Fabricantes de fornos de sinterização recomendados
Empresa de fornos Abbott
A Abbott Furnace Company é uma fabricante profissional de fornos industriais localizada nos Estados Unidos.
Seus equipamentos incluem máquinas de sinterização, fornos de recozimento, fornos de têmpera, máquinas de tratamento térmico, etc.
Sentro Tecnologia
A Sentro Tech, fundada em 1992 e sediada em Ohio, é uma fabricante profissional de fornos de alta temperatura.
Eles possuem uma linha completa de produtos com tecnologia de processamento de alta temperatura. Além disso, também fornecem aos clientes peças de reposição para fornos de alta temperatura, incluindo elementos de aquecimento e painéis de fibra.
Gasbarre
A Gasbarre tem sede na Pensilvânia, EUA, e é especializada em equipamentos de metalurgia do pó.
Seus equipamentos incluem prensas de conformação e conformação de pó, fornos de sinterização a vácuo, fornos de correia transportadora, etc. Além disso, eles são especializados no projeto e na produção de fornos de sinterização personalizados.
Equipamentos de aquecimento Ningbo East
A Ningbo East Heating Equipment é uma empresa especializada em fornos industriais.
Eles estão comprometidos com a pesquisa, desenvolvimento e produção de fornos avançados de sinterização de correia de malha, fornos de sinterização de placa de pressão, fornos de tratamento a vapor e fornos de redução fina de pó de ferro.
Perguntas frequentes
1. Os fornos de tratamento térmico são iguais aos fornos de sinterização?
Não.
Tratamento térmico e sinterização são processos diferentes. A temperatura do forno de tratamento térmico é geralmente de 700 a 800 °C, e a temperatura do forno de sinterização costuma ser superior a 1000 °C.
2. Qual é o comprimento do forno de correia transportadora?
O forno de correia transportadora inclui área de pré-aquecimento, área de sinterização e área de resfriamento. O forno de correia transportadora convencional tem cerca de 20 a 30 metros.
3. Quais são os resultados do forno de sinterização por empurrador e do forno de sinterização por correia transportadora?
A produção diária do forno transportador é de cerca de 2 a 3 toneladas, e a do forno de haste de pressão é maior, cerca de 5 toneladas.
4. Qual é a temperatura geral de sinterização de peças de metalurgia do pó?
- Temperatura de sinterização do cobre: 800°C
- Temperatura de sinterização do ferro: 1120°C
- Temperatura de sinterização do aço inoxidável: 1250°C
- Temperatura de sinterização da liga ferro-cobre: 900°C
5. O que são Atmosferas de Sinterização?
A atmosfera de sinterização afetará as propriedades mecânicas, a aparência e a resistência à corrosão dos seus produtos. Portanto, a atmosfera de sinterização é muito importante. Suas principais funções são as seguintes:
- Evitar que o ar externo entre no forno de sinterização e cause oxidação do produto
- Ajuda a reduzir os ligantes nas peças
- Reduz a camada de óxido na superfície do pó compactado
- Controlar o teor de carbono do produto
As atmosferas de sinterização que comumente usamos incluem:
- Hidrogênio
- azoto
- argão
- Vácuo