Een belangrijke factor voor de kosteneffectieve werking van een vacuümsinteroven is het economische verbruik van procesgas en energie. Afhankelijk van het type gas kunnen deze twee kostenposten van het sinterproces tot wel 50% van de totale kosten uitmaken. Om gasverbruik te besparen, moet een regelbare gasstroom met partiële druk worden geïmplementeerd om ervoor te zorgen dat de ontvetting- en sinterprocessen vrij zijn van vervuiling. Om het energieverbruik te verminderen, worden geoptimaliseerde verwarmingselementen gebruikt om hete zones te creëren en warmteverlies te minimaliseren. Om deze ontwerppunten te realiseren en de R&D-kosten binnen redelijke grenzen te houden, maakt een moderne, energiezuinige vacuümsinteroven gebruik van hydrodynamische berekeningstools om de optimale luchtstroom en warmtestroom te bepalen.
Toepasbaarheid van verschillende oventypes
Ongeacht het specifieke en zeer gespecialiseerde systeem, kunnen de meeste sinterovens op de markt worden onderverdeeld in periodieke vacuümovens en continue atmosfeerovens. De bruine onderdelen na spuitgieten en katalytisch/ontvetten bevatten restpolymeer. Beide oventypes bieden een systeem voor thermische verwijdering van polymeer.
Enerzijds is het geschikter om een continue atmosfeeroven optimaal te benutten bij relatief grote onderdelen met een volledig constante massaproductie of een vergelijkbare vorm. In dat geval kan, met een korte cyclus en een hoge sintercapaciteit, een gunstige kosten-batenverhouding worden behaald. Echter, in kleine en middelgrote productielijnen is deze continue atmosfeeroven met een minimale jaarlijkse productie van 150-200 ton, hoge inputkosten en een groot volume niet economisch rendabel. Bovendien vereist de continue atmosfeeroven langere stilstandtijden voor onderhoud, wat de productieflexibiliteit beperkt.
Aan de andere kant beschikt de periodieke vacuümsinteroven over uitstekende technologie voor de beheersing van het ontvettende sinterproces. De eerder genoemde beperkingen, waaronder geometrische vervorming en chemische ontbinding van MIM-onderdelen, kunnen effectief worden opgelost. Een oplossing is het wegspoelen van het vluchtige bindmiddel met laminaire procesgassen via een nauwkeurig gasregelsysteem. Bovendien is de temperatuuruniformiteit van de vacuümoven zeer goed, tot wel LK, door de capaciteit van de hete zone te verlagen. Over het algemeen heeft de vacuümoven een goede atmosfeerzuiverheid, instelbare procesparameters en minimale trillingen van de onderdelen, waardoor het een technische keuze is voor de productie van hoogwaardige onderdelen (zoals medische apparaten). Veel bedrijven hebben te maken met fluctuerende orders en moeten onderdelen met verschillende vormen en materialen produceren. De lage input en hoge cyclusflexibiliteit van de vacuümsinteroven creëren hiervoor gunstige omstandigheden. Het gebruik van een groep vacuümovens kan niet alleen zorgen voor extra productielijnen, maar ook voor het gelijktijdig uitvoeren van verschillende processen.
Sommige professionele vacuümsinterovens met de bovengenoemde technische voordelen hebben echter een beperkte beschikbare capaciteit. Hun nadeel in de verhouding tussen input en output en het lage energieverbruik zorgen ervoor dat de sinterkosten van de onderdelen de kostenbesparingen ten opzichte van andere MIM-processen tenietdoen.
Geplaatst op: 7 mei 2022