Процесс дебридинга включает в себя удаление связующих веществ из формованных компонентов, в основном в контексте литья металлов под давлением (MIM) и порошковой металлургии. Связующие вещества необходимы в процессе формования металлических деталей, но должны быть удалены перед спеканием, чтобы обеспечить целостность конечного продукта и предотвратить засорение печи. Процесс удаления связующих очень важен, так как неправильное выполнение может привести к появлению дефектов поверхности, таких как волдыри или образование неустранимых пор.
Методы дебридинга:
-
Термическое обдирание: Этот метод предполагает нагрев компонентов в контролируемой среде для разложения органических связующих. Процесс обычно происходит при температуре 150-600°C (300-1110°F) и может потребовать нескольких проходов печи для обеспечения полного удаления связующего. Хотя этот метод экономически эффективен, он имеет более длительный цикл обработки и может привести к снижению прочности детали до спекания ("коричневая прочность").
-
Сверхкритические флюиды (SFC): В этой технологии для удаления связующих веществ используются сверхкритические жидкости, часто в среде газообразной кислоты. Она обеспечивает хорошую прочность "коричневой части" и является экологически безопасной. Однако это запатентованный процесс с ограниченными поставщиками и совместимостью материалов.
-
Растворительное дебиндинг: Наиболее часто используемый в MIM метод удаления связующего с помощью растворителей использует такие химические вещества, как ацетон, гептан, трихлорэтилен и воду для растворения связующих. Этот процесс обеспечивает стабильные результаты и хорошую прочность "коричневой детали", но менее экологичен по сравнению с другими методами.
Детали процесса:
Процесс обезжиривания обычно начинается с продувки азотом для снижения содержания кислорода в печи, что повышает безопасность и эффективность. После достижения необходимой температуры в печь вводятся агенты, такие как газообразная азотная кислота. Поток азота должен превышать поток кислоты, чтобы предотвратить образование взрывоопасных смесей. В среде кислотных паров связующее подвергается химической реакции, начинающейся на поверхности и продвигающейся вглубь. Скорость обезжиривания зависит от размера частиц металлического порошка и обычно составляет от 1 до 4 мм/ч. При температуре около 120°C полимерное связующее переходит из твердого состояния в реакцию с азотной кислотой, что облегчает его удаление.Важность дебиндинга:
Удаление связующего очень важно, поскольку оно не только обеспечивает структурную целостность конечного продукта, но и предотвращает загрязнение и засорение печи, что может привести к увеличению производственных затрат. Благодаря удалению связующих веществ перед спеканием этот процесс также ускоряет общее производство, что делает его более эффективным, чем прямое спекание.
