A remoção de ligantes é um processo crítico na moldagem por injeção de metal (MIM) e no fabrico de aditivos que envolve a remoção de ligantes das peças verdes, que são os componentes moldados iniciais antes da sinterização. O principal objetivo da remoção de ligantes é preparar as peças para o processo de sinterização, assegurando que o material ligante é suficientemente removido para permitir a consolidação das partículas de metal.
Resumo do Processo de Desbaste:
O processo de desbaste começa normalmente com uma purga de azoto para reduzir o teor de oxigénio no forno, garantindo a segurança e evitando explosões. Quando o forno atinge a temperatura desejada, o ácido nítrico gasoso é introduzido a uma taxa controlada. O fluxo de azoto é mantido mais elevado do que o fluxo de ácido nítrico para evitar misturas explosivas. Neste ambiente de vapor ácido, o ligante é quimicamente removido da superfície das peças verdes, progredindo para o interior. A taxa de desbaste depende da dimensão das partículas de pó metálico e situa-se normalmente entre 1 e 4 mm/h. A 120 °C, o aglutinante de polímero transita diretamente para o ácido nítrico.
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Explicação pormenorizada:
- Purga de azoto e controlo da temperatura:
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O processo começa com uma purga de azoto para reduzir o teor de oxigénio, aumentando a segurança e evitando a oxidação das peças. O forno é então aquecido até à temperatura necessária, que é crucial para iniciar as reacções químicas necessárias para a desbobinagem.
- Introdução do ácido nítrico gasoso:
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Quando a temperatura do forno estiver estável, é introduzido o ácido nítrico gasoso. Este ácido desempenha um papel vital na reação química com o aglutinante, facilitando a sua remoção das peças metálicas. O fluxo contínuo de azoto garante que o ambiente permanece seguro e propício para a remoção do ligante.
- Reação química e remoção do ligante:
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A remoção do ligante é o resultado de uma reação química que começa na superfície das peças e se move gradualmente para o interior. Este processo é influenciado pelo tamanho da partícula do pó metálico, afectando a taxa de remoção do ligante.
- Transição do ligante de polímero a 120 °C:
A 120 °C, o aglutinante de polímero sofre uma transferência direta para o ácido nítrico, o que é um ponto crítico no processo de desbaste, uma vez que marca uma mudança significativa no comportamento do aglutinante e na taxa de remoção.
- Métodos de remoção de ligante:Desbaste térmico:
- Este método envolve o aquecimento das peças num ambiente controlado. É económico, mas tem um tempo de processamento mais longo e resulta numa menor resistência das peças antes da sinterização.Desbaste por fluidos supercríticos:
- Este método utiliza ácidos gasosos e oferece uma boa resistência nas "peças castanhas", mas é patenteado com fornecedores e materiais limitados.Desbaste por solventes:
O método mais comum, utiliza solventes como a acetona, o heptano e o tricloroetileno. Proporciona resultados consistentes e boa resistência, mas é menos amigo do ambiente.Importância da remoção de ligas:
