Důležitým faktorem pro nákladově efektivní provoz vakuové spékací pece je ekonomická spotřeba procesního plynu a energie. V závislosti na různých typech plynu mohou tyto dva nákladové prvky procesu spékání tvořit 50 % celkových nákladů. Aby se ušetřila spotřeba plynu, je nutné implementovat režim nastavitelného parciálního tlaku plynu, aby se zajistilo, že procesy odmašťování a spékání probíhají bez znečištění. Pro snížení spotřeby energie se k výrobě horkých zón používají optimalizované topné prvky, které snižují tepelné ztráty. Aby bylo možné tyto konstrukční body realizovat a náklady na výzkum a vývoj udržovat v rozumném rozmezí, moderní vakuová spékací pec šetřící zdroje používá hydrodynamické výpočetní nástroje k nalezení optimálního režimu proudění vzduchu a tepelného toku.
Použitelnost různých typů pecí
Bez ohledu na zakázkový a vysoce specializovaný systém lze většinu slinovacích pecí na trhu rozdělit na pece s periodickou vakuovou atmosférou a pece s kontinuální atmosférou. Hnědé díly po vstřikování a katalytickém/odmašťovacím čištění obsahují zbytkový polymer. Oba typy pecí poskytují systém pro tepelné odstranění polymeru.
Na jedné straně je vhodnější plně využít kontinuální atmosférickou pec, pokud se jedná o relativně velký díl s naprosto konzistentní hromadnou výrobou nebo podobným tvarem. V tomto případě lze s krátkým cyklem a vysokou slinovací kapacitou dosáhnout příznivého poměru nákladů a užitku. U malých a středních výrobních linek však tato kontinuální pec s minimální roční produkcí 150-200 tun, vysokými vstupními náklady a velkým objemem není ekonomická. Navíc kontinuální pec vyžaduje delší dobu odstávky z důvodu údržby, což snižuje flexibilitu výroby.
Na druhou stranu, periodická vakuová spékací pec má vynikající technologii řízení procesu odmašťování a spékání. Výše zmíněná omezení, včetně geometrické deformace a chemického rozkladu MIM dílů, lze efektivně vyřešit. Jedním z řešení je odplavení těkavého pojivového materiálu laminárním procesním plynem pomocí přesného systému řízení plynu. Kromě toho je snížením kapacity horké zóny dosažena velmi dobrá teplotní rovnoměrnost vakuové pece, až do LK. Obecně má vakuová pec dobrou čistotu atmosféry, nastavitelné procesní parametry vysokovakuové spékací pece a vibrace malých dílů, což z ní činí technickou volbu pro výrobu vysoce kvalitních dílů (například zdravotnických prostředků). Mnoho společností čelí kolísavým objednávkám a potřebuje vyrábět díly různých tvarů a materiálů. Nízké vstupní náklady a vysoká flexibilita cyklů vakuové spékací pece pro ně vytvoří příznivé podmínky. Provoz skupiny vakuových pecí může nejen zajistit přebytečné výrobní linky, ale také současně provozovat různé procesní postupy.
Některé profesionální vakuové spékací pece s výše uvedenými technickými výhodami jsou však omezeny malou dostupnou kapacitou. Jejich nevýhodou je poměr vstupů a výstupů a nízká spotřeba energie, což způsobuje, že náklady na spékání dílů vyvažují náklady ušetřené u jiných MIM produktů.
Čas zveřejnění: 7. května 2022