O processo de remoção de ligantes envolve a remoção de ligantes de componentes moldados, principalmente no contexto da moldagem por injeção de metal (MIM) e da metalurgia do pó. Os ligantes são essenciais durante o processo de moldagem de peças metálicas, mas devem ser removidos antes da sinterização para garantir a integridade do produto final e evitar o entupimento do forno. O processo de remoção de ligantes é crucial, uma vez que uma execução incorrecta pode levar a defeitos de superfície como a formação de bolhas ou a formação de poros irremovíveis.
Métodos de desbaste:
-
Desbaste térmico: Este método envolve o aquecimento dos componentes num ambiente controlado para decompor os aglutinantes orgânicos. O processo ocorre normalmente entre 150-600°C (300-1110°F) e pode exigir várias passagens pelo forno para garantir a remoção completa do ligante. Embora este método seja económico, tem um ciclo de processamento mais longo e pode resultar numa redução da resistência da peça antes da sinterização ("resistência castanha").
-
Desbaste com fluidos supercríticos (SFC): Esta técnica utiliza fluidos supercríticos, frequentemente num ambiente de ácido gasoso, para remover os ligantes. Oferece uma boa resistência da "parte castanha" e é amiga do ambiente. No entanto, trata-se de um processo patenteado com fornecedores e compatibilidade de materiais limitados.
-
Desbaste por solvente: O método mais comummente utilizado em MIM, a remoção de ligantes com solventes utiliza produtos químicos como acetona, heptano, tricloroetileno e água para dissolver os ligantes. Este processo proporciona resultados consistentes e uma boa resistência da "peça castanha", mas é menos amigo do ambiente em comparação com outros métodos.
Detalhes do processo:
O processo de desbaste começa normalmente com uma purga de azoto para reduzir o teor de oxigénio no forno, aumentando a segurança e a eficiência. Uma vez atingida a temperatura desejada, são introduzidos agentes como o ácido nítrico gasoso. O fluxo de azoto deve exceder o do ácido para evitar misturas explosivas. No ambiente de vapor ácido, o ligante sofre uma reação química, começando na superfície e progredindo para o interior. A velocidade de desbaste depende da dimensão das partículas do pó metálico, variando geralmente entre 1 e 4 mm/h. A cerca de 120°C, o ligante polimérico passa de sólido a reagir com o ácido nítrico, facilitando a sua remoção.Importância da desbobinagem:
A desbobinagem é essencial, pois não só garante a integridade estrutural do produto final, como também evita a contaminação e o entupimento do forno, o que poderia aumentar os custos de fabrico. Ao remover os ligantes antes da sinterização, o processo também acelera a produção global, tornando-o mais eficiente do que a sinterização direta.
