진공 소결로의 비용 효율적인 운영에 중요한 요소는 공정 가스와 전력의 경제적 소비입니다. 가스 종류에 따라 소결 공정의 이 두 가지 비용 요소가 총 비용의 50%를 차지할 수 있습니다. 가스 소비를 절감하기 위해서는 탈지 및 소결 공정에서 오염이 발생하지 않도록 조정 가능한 가스 흐름 분압 모드를 구현해야 합니다. 전력 소비를 줄이기 위해 최적화된 가열 요소를 사용하여 열 손실을 줄이는 고온부를 제작합니다. 이러한 설계 사항을 실현하고 연구 개발 비용을 합리적인 범위 내에서 관리하기 위해, 현대식 자원 절약형 진공 소결로는 유체 역학적 계산 도구를 사용하여 최적의 공기 흐름과 열 흐름 모드를 찾습니다.
다양한 용광로 유형의 적용성
맞춤형이고 고도로 전문화된 시스템에도 불구하고, 시중에 나와 있는 대부분의 소결로는 주기적 진공로와 연속 분위기로로 나눌 수 있습니다. 사출 성형 및 촉매/탈지 후 갈색으로 변한 부품에는 잔류 폴리머가 포함되어 있습니다. 두 가지 소결로 모두 폴리머를 열적으로 제거하는 방식을 제공합니다.
한편, 비교적 큰 부품이 완전히 일관된 양산 형태이거나 유사한 형상을 가진 경우 연속 분위기로를 최대한 활용하는 것이 더 적합합니다. 이 경우, 짧은 사이클과 높은 소결 용량으로 유리한 비용 대비 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 중소 규모 생산 라인에서는 연간 최소 생산량이 150~200톤에 불과하고 투입 비용이 높으며 물량이 많은 연속 분위기로는 경제적이지 않습니다. 또한, 연속 분위기로는 유지보수를 위해 더 긴 가동 중단 시간이 필요하여 생산 유연성이 떨어집니다.
반면, 주기적 진공 소결로는 뛰어난 탈지 소결 공정 제어 기술을 보유하고 있습니다. 앞서 언급한 MIM 부품의 기하학적 변형 및 화학적 분해 등 한계점들을 효과적으로 해결할 수 있습니다. 한 가지 해결책은 정밀한 가스 제어 시스템을 통해 층류 공정 가스를 사용하여 휘발성 결합 물질을 세척하는 것입니다. 또한, 고온 영역의 용량을 줄임으로써 진공로의 온도 균일도가 최대 LK까지 매우 우수합니다. 일반적으로 진공로는 양호한 분위기 청정도, 고진공 소결로의 조정 가능한 공정 변수, 그리고 작은 부품 진동을 특징으로 하여 고품질 부품(예: 의료기기) 생산에 적합한 기술입니다. 많은 기업들이 주문 변동에 직면하여 다양한 형태와 재질의 부품을 생산해야 합니다. 진공 소결로의 낮은 투입량과 높은 사이클 유연성은 이러한 기업들에 유리한 환경을 제공합니다. 여러 진공로를 운영하면 잉여 생산 라인을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 공정 절차를 동시에 진행할 수 있습니다.
그러나 상기 기술적 장점을 가진 일부 전문 진공 소결로는 가용 용량이 작다는 제약이 있습니다. 투입량 대비 산출량 비율과 낮은 에너지 소비율로 인해 부품 소결 비용이 다른 금속 소결(MIM) 공정에서 절감된 비용을 상쇄하게 됩니다.
게시일: 2022년 5월 7일