Il processo di deceraggio prevede la rimozione dei leganti dai componenti stampati, principalmente nel contesto dello stampaggio a iniezione di metalli (MIM) e della metallurgia delle polveri. I leganti sono essenziali durante il processo di formatura delle parti metalliche, ma devono essere rimossi prima della sinterizzazione per garantire l'integrità del prodotto finale e prevenire l'intasamento del forno. Il processo di deceraggio è fondamentale, poiché un'esecuzione impropria può portare a difetti superficiali come la formazione di bolle o di pori inamovibili.
Metodi di deceraggio:
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Deceraggio termico: Questo metodo prevede il riscaldamento dei componenti in un ambiente controllato per decomporre i leganti organici. Il processo avviene in genere tra 150-600°C (300-1110°F) e può richiedere più passaggi in forno per garantire la completa rimozione del legante. Sebbene questo metodo sia economicamente vantaggioso, ha un ciclo di lavorazione più lungo e può comportare una riduzione della resistenza del pezzo prima della sinterizzazione ("resistenza marrone").
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Deceraggio con fluidi supercritici (SFC): Questa tecnica utilizza fluidi supercritici, spesso in un ambiente acido gassoso, per rimuovere i leganti. Offre una buona resistenza della "parte marrone" ed è rispettosa dell'ambiente. Tuttavia, si tratta di un processo brevettato con fornitori e compatibilità dei materiali limitati.
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Deceraggio con solvente: Il metodo più comunemente usato nel MIM, il debinding con solvente impiega sostanze chimiche come acetone, eptano, tricloroetilene e acqua per sciogliere i leganti. Questo processo fornisce risultati costanti e una buona resistenza del "pezzo marrone", ma è meno ecologico rispetto ad altri metodi.
Dettagli del processo:
Il processo di deceraggio inizia in genere con una purga di azoto per ridurre il contenuto di ossigeno nel forno, migliorando la sicurezza e l'efficienza. Una volta raggiunta la temperatura desiderata, vengono introdotti agenti come l'acido nitrico gassoso. Il flusso di azoto deve superare quello dell'acido per evitare miscele esplosive. Nell'ambiente di vapore acido, il legante subisce una reazione chimica che inizia in superficie e procede verso l'interno. La velocità di deceraggio dipende dalla dimensione delle particelle della polvere metallica e generalmente varia da 1 a 4 mm/h. A circa 120°C, il legante polimerico passa da solido a reagire con l'acido nitrico, facilitandone la rimozione.Importanza del debinding:
Il debinding è essenziale in quanto non solo garantisce l'integrità strutturale del prodotto finale, ma previene anche la contaminazione e l'intasamento del forno, che potrebbero aumentare i costi di produzione. Rimuovendo i leganti prima della sinterizzazione, il processo accelera anche la produzione complessiva, rendendola più efficiente della sinterizzazione diretta.
