Il debinding è un processo critico nello stampaggio a iniezione di metalli (MIM) e nella produzione additiva che prevede la rimozione dei leganti dalle parti verdi, che sono i componenti stampati iniziali prima della sinterizzazione. L'obiettivo principale del debinding è preparare le parti al processo di sinterizzazione, assicurando che il materiale legante sia sufficientemente rimosso per consentire il consolidamento delle particelle metalliche.
Sintesi del processo di deceraggio:
Il processo di deceraggio inizia in genere con una purga di azoto per ridurre il contenuto di ossigeno nel forno, garantendo la sicurezza e prevenendo le esplosioni. Una volta che il forno raggiunge la temperatura desiderata, viene introdotto acido nitrico gassoso a una velocità controllata. Il flusso di azoto viene mantenuto superiore a quello dell'acido nitrico per evitare miscele esplosive. In questo ambiente di vapore acido, il legante viene rimosso chimicamente dalla superficie dei pezzi verdi, procedendo verso l'interno. La velocità di deceraggio dipende dalla dimensione delle particelle di polvere metallica e di solito è compresa tra 1 e 4 mm/h. A 120 °C, il legante polimerico passa direttamente all'acido nitrico.
-
Spiegazione dettagliata:
- Spurgo dell'azoto e controllo della temperatura:
-
Il processo inizia con una purga di azoto per ridurre il contenuto di ossigeno, aumentando la sicurezza e prevenendo l'ossidazione dei pezzi. Il forno viene quindi riscaldato alla temperatura richiesta, fondamentale per avviare le reazioni chimiche necessarie per il debinding.
- Introduzione dell'acido nitrico gassoso:
-
Una volta che la temperatura del forno è stabile, viene introdotto l'acido nitrico gassoso. Questo acido svolge un ruolo fondamentale nel reagire chimicamente con il legante, facilitandone la rimozione dalle parti metalliche. Il flusso continuo di azoto garantisce che l'ambiente rimanga sicuro e favorevole al deceraggio.
- Reazione chimica e rimozione del legante:
-
La rimozione del legante è il risultato di una reazione chimica che inizia sulla superficie dei pezzi e si sposta gradualmente verso l'interno. Questo processo è influenzato dalla dimensione delle particelle della polvere metallica, che influisce sulla velocità di deceraggio.
- Transizione del legante polimerico a 120 °C:
A 120 °C, il legante polimerico subisce un trasferimento diretto nell'acido nitrico, che rappresenta un punto critico nel processo di deceraggio in quanto segna un cambiamento significativo nel comportamento del legante e nella velocità di rimozione.
- Metodi di deceraggio:Deceraggio termico:
- Questo metodo prevede il riscaldamento dei pezzi in un ambiente controllato. È conveniente, ma comporta tempi di lavorazione più lunghi e una minore resistenza dei pezzi prima della sinterizzazione.Deceraggio con fluidi supercritici:
- Questo metodo utilizza acidi gassosi e offre una buona resistenza nei "pezzi marroni", ma è brevettato con fornitori e materiali limitati.Deceraggio con solventi:
È il metodo più comune e utilizza solventi come acetone, eptano e tricloroetilene. Fornisce risultati costanti e una buona resistenza, ma è meno rispettoso dell'ambiente.Importanza del debinding:
