Dôležitým faktorom pre nákladovo efektívnu prevádzku vákuovej spekacej pece je ekonomická spotreba procesného plynu a energie. V závislosti od rôznych typov plynu môžu tieto dva nákladové prvky procesu spekania predstavovať 50 % celkových nákladov. Na úsporu spotreby plynu je potrebné implementovať nastaviteľný režim parciálneho tlaku prietoku plynu, aby sa zabezpečilo, že procesy odmasťovania a spekania nebudú znečisťované. Na zníženie spotreby energie sa na výrobu horúcich zón používajú optimalizované vykurovacie prvky, aby sa znížili tepelné straty. Na dosiahnutie týchto konštrukčných bodov a kontrolu nákladov na výskum a vývoj v rozumnom rozsahu bude moderná vákuová spekacia pec šetriaca zdroje používať hydrodynamické výpočtové nástroje na nájdenie optimálneho režimu prietoku vzduchu a tepelného toku.
Použiteľnosť rôznych typov pecí
Bez ohľadu na prispôsobený a vysoko špecializovaný systém možno väčšinu spekacích pecí na trhu rozdeliť na periodické vákuové pece a pece s kontinuálnou atmosférou. Hnedé diely po vstrekovaní a katalytickom/odmasťovaní obsahujú zvyškový polymér. Oba typy pecí poskytujú systém na tepelné odstránenie polyméru.
Na jednej strane je vhodnejšie plne využiť pec s kontinuálnou atmosférou, ak ide o relatívne veľký diel s úplne konzistentnou hromadnou výrobou alebo podobným tvarom. V tomto prípade, s krátkym cyklom a vysokou spekacou kapacitou, možno dosiahnuť priaznivý pomer nákladov a výnosov. Avšak v malých a stredných výrobných linkách nie je táto pec s kontinuálnou atmosférou s minimálnou ročnou produkciou 150 – 200 ton, vysokými vstupnými nákladmi a veľkým objemom ekonomická. Okrem toho pec s kontinuálnou atmosférou vyžaduje dlhší čas odstávky z dôvodu údržby, čo znižuje flexibilitu výroby.
Na druhej strane, periodická vákuová spekacia pec má vynikajúcu technológiu riadenia procesu odmasťovania a spekania. Vyššie uvedené obmedzenia, vrátane geometrickej deformácie a chemického rozkladu MIM dielov, sa dajú efektívne vyriešiť. Jedným z riešení je odstránenie prchavého spojivového materiálu laminárnym procesným plynom prostredníctvom presného systému riadenia plynu. Okrem toho, znížením kapacity horúcej zóny je teplotná rovnomernosť vákuovej pece veľmi dobrá, až do LK. Vo všeobecnosti má vákuová pec dobrú čistotu atmosféry, nastaviteľné procesné parametre vysokovákuovej spekacej pece a vibrácie malých dielov, čo z nej robí technickú voľbu na výrobu vysokokvalitných dielov (ako sú zdravotnícke pomôcky). Mnohé spoločnosti čelia kolísavým objednávkam a potrebujú vyrábať diely rôznych tvarov a materiálov. Nízky vstup a vysoká flexibilita cyklu vákuovej spekacej pece pre ne vytvoria priaznivé podmienky. Prevádzkovanie skupiny vákuových pecí môže nielen zabezpečiť prebytočné výrobné linky, ale aj súčasne spúšťať rôzne procesné postupy.
Niektoré profesionálne vákuové spekacie pece s vyššie uvedenými technickými výhodami sú však obmedzené malou dostupnou kapacitou. Ich nevýhodou je pomer vstupov a výstupov a nízka spotreba energie, čo spôsobuje, že náklady na spekanie dielov vyvažujú úspory pri iných MIM procesoch.
Čas uverejnenia: 7. mája 2022