저온 탈기는 성공적인 소결의 결정적인 전 단계입니다. 다이아몬드 제품의 진공 열간 압착에서 이 단계는 일반적으로 400°C 이하에서 진행되며, 금속 입자가 녹기 시작하거나 밀폐된 기공이 형성되기 전에 분말 표면의 수분, 산소, 질소를 제거하는 데 필요합니다.
저온 탈기의 주요 필요성은 다이아몬드 공구 매트릭스 내부에 갇혀 내부 균열, 제품 거품, 다이아몬드 고정력 감소를 유발할 수 있는 휘발성 물질을 제거하는 것입니다.
중요한 시점: 400°C가 중요한 이유
기공 폐쇄 전 타이밍
탈기는 가열 사이클 초기에 이루어져야 합니다. 금속 분말이 연화점에 도달하면 밀폐된 기공이 형성되기 시작하기 때문입니다. 이 전환 전에 가스가 배출되지 않으면 구조 내부에 영구적으로 갇혀 표면 아래 보이드가 발생합니다.
휘발성 오염 물질 제거
분말 표면은 대기 중의 수분, 산소, 질소를 자연적으로 흡착합니다. 저온 단계는 이러한 표면 결합을 끊고 진공 시스템이 오염 물질을 금형 밖으로 끌어낼 수 있도록 하는 데 필요한 열 에너지를 제공합니다.
구조적 실패 및 다공성 방지
가스 팽창 및 균열 방지
소결 온도가 최종 설정점으로 올라감에 따라 갇힌 가스는 이상 기체 법칙에 따라 급격히 팽창합니다. 이 내부 압력은 재료의 녹색 강도를 초과하여 미세 균열 또는 치명적인 구조적 실패를 초래할 수 있습니다.
제품 "거품" 제거
"거품"은 금속 바인더가 용융 또는 반용융 상태일 때 갇힌 가스가 팽창하여 발생합니다. 철저한 진공 탈기 단계를 보장함으로써 이러한 기포 형성을 방지하여 최종 공구가 균일하고 밀도가 높은 단면을 갖도록 합니다.
결합 강화: 다이아몬드 고정력 및 밀도 향상
산화막 제거
진공 열간 압착 시스템은 종종 탈기와 함께 환원 분위기를 사용하여 금속 입자의 산화막을 제거합니다. 이러한 산화막을 제거하는 것은 금속이 다이아몬드 표면을 효과적으로 "젖게" 하는 데 필수적입니다.
입자 접촉 극대화
가스 분자와 산화물로 분말 표면을 깨끗하게 함으로써 시스템은 금속 입자 간의 방해받지 않는 접촉을 촉진합니다. 이는 훨씬 더 높은 바인더 밀도와 다이아몬드 입자에 대한 훨씬 더 강력한 기계적 고정력으로 이어집니다.
절충안 이해
공정 시간 대 공구 무결성
저온 탈기에서 가장 중요한 절충안은 사이클 시간입니다. 소결 온도로의 빠른 승온은 처리량을 증가시키지만 휘발성 물질을 "가두는" 위험이 있습니다. 반대로, 너무 긴 탈기 단계는 추가적인 한계 이익을 제공하지 않고 생산 속도를 늦출 수 있습니다.
온도 제어의 정밀도
탈기 온도가 너무 높게 변동하면 조기 표면 소결이 발생할 수 있습니다. 이는 더 깊은 가스가 빠져나가는 것을 방지하는 "껍질"을 생성하여 탈기 단계의 목적을 무효화하고 배치 품질의 불일치를 초래합니다.
귀하의 공정에 이를 적용하는 방법
진공 열간 압착 사이클을 구성할 때 탈기에 대한 접근 방식은 특정 재료 요구 사항에 따라 결정되어야 합니다.
- 최대 공구 수명에 중점을 두는 경우: 다이아몬드 고정력과 바인더 밀도를 극대화하기 위해 400°C 근처에서 철저한 탈기 유지 시간을 보장합니다.
- 미적 표면 마감에 중점을 두는 경우: 표면 구멍 및 거품 발생을 방지하기 위해 사이클 초기에 모든 수분과 질소 제거를 우선시합니다.
- 고용량 처리량에 중점을 두는 경우: 진공 수준과 가열 속도를 조정하여 기공 폐쇄 전에 완전한 휘발성 물질 배출을 허용하는 가장 빠른 가능한 승온을 찾습니다.
세심한 저온 탈기 단계는 고성능 다이아몬드 공구의 기반이며, 다공성 분말 혼합물을 밀도가 높고 강도가 높은 산업용 도구로 변환합니다.
요약 표:
| 단계 특징 | 적절한 탈기의 영향 | 탈기 생략의 위험 |
|---|---|---|
| 기공 관리 | 용융 전 밀폐된 기공 방지 | 갇힌 가스가 내부 보이드 생성 |
| 구조적 무결성 | "거품" 및 미세 균열 제거 | 내부 압력으로 인한 구조적 실패 |
| 결합 강도 | 더 나은 습윤을 위해 산화막 제거 | 약한 다이아몬드 고정력 및 낮은 밀도 |
| 표면 마감 | 표면 구멍 및 표면 기포 방지 | 심미적 결함 및 표면 불규칙성 |
| 재료 밀도 | 최대 바인더 대 입자 접촉 | 공극이 많은 매트릭스, 공구 수명 감소 |
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