Un facteur important pour la rentabilité d'un four de frittage sous vide est la consommation économique de gaz de procédé et d'énergie. Selon le type de gaz, ces deux éléments peuvent représenter jusqu'à 50 % du coût total du procédé de frittage. Afin de réduire la consommation de gaz, un mode de réglage de la pression partielle du débit de gaz doit être mis en œuvre pour garantir l'absence de pollution lors des processus de dégraissage et de frittage. Afin de réduire la consommation d'énergie, des éléments chauffants optimisés sont utilisés pour la fabrication de zones chaudes afin de limiter les pertes thermiques. Afin de respecter ces critères de conception et de maîtriser les coûts de R&D, un four de frittage sous vide moderne et économe en ressources utilisera des outils de calcul hydrodynamique pour déterminer le mode optimal de flux d'air et de flux thermique.
Applicabilité des différents types de fours
Quel que soit le système personnalisé et hautement spécialisé, la plupart des fours de frittage du marché se divisent en fours à vide périodiques et fours à atmosphère continue. Les pièces brunes après moulage par injection et dégraissage catalytique contiennent des résidus de polymère. Les deux types de fours offrent un système d'élimination thermique du polymère.
D'une part, il est plus judicieux d'exploiter pleinement le four à atmosphère continue pour les pièces de grandes dimensions, produites en série de manière homogène ou de forme similaire. Dans ce cas, grâce à un cycle court et une capacité de frittage élevée, le rapport coût-bénéfice est avantageux. Cependant, pour les lignes de production de petite et moyenne taille, ce type de four, avec une production annuelle minimale de 150 à 200 tonnes, un coût d'entrée élevé et un volume important, n'est pas rentable. De plus, il nécessite des temps d'arrêt plus longs pour maintenance, ce qui réduit la flexibilité de production.
D'autre part, le four de frittage sous vide périodique bénéficie d'une technologie de contrôle du processus de frittage par dégraissage exceptionnelle. Les limitations mentionnées précédemment, notamment la déformation géométrique et la décomposition chimique des pièces MIM, peuvent être efficacement surmontées. Une solution consiste à éliminer le liant volatil par lavage à gaz laminaire grâce à un système de contrôle précis. De plus, la réduction de la capacité de la zone chaude assure une excellente homogénéité de température du four sous vide, jusqu'à LK. En général, le four sous vide offre une bonne propreté de l'atmosphère, des paramètres de procédé réglables pour le four de frittage sous vide poussé et une faible vibration des pièces, ce qui en fait un choix technique pour la production de pièces de haute qualité (comme les dispositifs médicaux). De nombreuses entreprises sont confrontées à des commandes fluctuantes et doivent produire des pièces de formes et de matériaux variés. Le faible apport et la grande flexibilité des cycles du four de frittage sous vide créent des conditions favorables. L'exploitation d'un groupe de fours sous vide permet non seulement de générer des surplus de lignes de production, mais aussi d'exécuter simultanément différents processus.
Cependant, certains fours de frittage sous vide professionnels présentant les avantages techniques mentionnés ci-dessus sont limités par leur faible capacité disponible. Leur faible rapport entrée-sortie et leur faible consommation énergétique font que le coût de frittage des pièces compense les économies réalisées sur d'autres fours MIM.
Date de publication : 7 mai 2022