A remoção de ligantes é um passo crucial na produção de componentes metálicos, particularmente na moldagem por injeção de metal (MIM) e na metalurgia do pó.
Envolve a remoção de ligantes dos componentes moldados.
Os ligantes são essenciais durante o processo de moldagem das peças metálicas, mas devem ser removidos antes da sinterização.
Isto garante a integridade do produto final e evita o entupimento do forno.
A execução incorrecta do processo de remoção de ligantes pode levar a defeitos superficiais como a formação de bolhas ou a formação de poros irremovíveis.
O que é o processo de desbobinagem? 5 métodos principais explicados
1. Desbaste térmico
A remoção térmica de ligantes envolve o aquecimento dos componentes num ambiente controlado para decompor os ligantes orgânicos.
O processo ocorre normalmente entre 150-600°C (300-1110°F).
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").
2. 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.
3. Desbaste com solvente
A remoção de ligantes com solventes é o método mais comummente utilizado no MIM.
Utiliza produtos químicos como a acetona, o heptano, o tricloroetileno e a água para dissolver os aglutinantes.
Este processo proporciona resultados consistentes e uma boa resistência da "peça castanha".
No entanto, é menos amigo do ambiente em comparação com outros métodos.
4. Detalhes do processo
O processo de desbobinagem começa normalmente com uma purga de azoto para reduzir o teor de oxigénio no forno.
Isto aumenta 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.
5. 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.
Esta situação pode 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.
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