El desbobinado es un proceso crítico en el moldeo por inyección de metal (MIM) y la fabricación aditiva que implica la eliminación de aglutinantes de las piezas verdes, que son los componentes moldeados iniciales antes de la sinterización. El objetivo principal del desbobinado es preparar las piezas para el proceso de sinterización, asegurándose de que el material aglutinante se ha eliminado lo suficiente como para permitir la consolidación de las partículas metálicas.
Resumen del proceso de descortezado:
El proceso de descortezado suele comenzar con una purga de nitrógeno para reducir el contenido de oxígeno en el horno, garantizando la seguridad y evitando explosiones. Una vez que el horno alcanza la temperatura deseada, se introduce ácido nítrico gaseoso a una velocidad controlada. El flujo de nitrógeno se mantiene por encima del flujo de ácido nítrico para evitar mezclas explosivas. En este entorno de vapor ácido, el aglutinante se elimina químicamente de la superficie de las piezas verdes, progresando hacia el interior. La velocidad de desligado depende del tamaño de las partículas de polvo metálico y suele oscilar entre 1 y 4 mm/h. A 120 °C, el aglutinante polimérico pasa directamente al ácido nítrico.
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Explicación detallada:
- Purga de nitrógeno y control de temperatura:
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El proceso comienza con una purga de nitrógeno para reducir el contenido de oxígeno, aumentando la seguridad y evitando la oxidación de las piezas. A continuación, el horno se calienta a la temperatura requerida, que es crucial para iniciar las reacciones químicas necesarias para el desaglomerado.
- Introducción del ácido nítrico gaseoso:
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Una vez que la temperatura del horno es estable, se introduce el ácido nítrico gaseoso. Este ácido desempeña un papel vital al reaccionar químicamente con el aglutinante, facilitando su eliminación de las piezas metálicas. El flujo continuo de nitrógeno garantiza que el entorno siga siendo seguro y propicio para el desbastado.
- Reacción química y eliminación del ligante:
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La eliminación del ligante es el resultado de una reacción química que comienza en la superficie de las piezas y se desplaza gradualmente hacia el interior. Este proceso se ve influido por el tamaño de las partículas del polvo metálico, lo que afecta a la velocidad de desaglomerado.
- Transición del ligante polimérico a 120 °C:
A 120 °C, el ligante polimérico experimenta una transferencia directa al ácido nítrico, que es un punto crítico en el proceso de desaglomerado, ya que marca un cambio significativo en el comportamiento del ligante y en la velocidad de eliminación.
- Métodos de desaglomerado:Desencolado térmico:
- Este método consiste en calentar las piezas en un entorno controlado. Es rentable, pero requiere más tiempo de procesamiento y reduce la resistencia de las piezas antes de la sinterización.Desaglomerado con fluidos supercríticos:
- Este método utiliza ácidos gaseosos y ofrece una buena resistencia en las "piezas marrones", pero está patentado con proveedores y materiales limitados.Desafilado con disolventes:
El método más común, utiliza disolventes como acetona, heptano y tricloroetileno. Proporciona resultados consistentes y buena resistencia, pero es menos respetuoso con el medio ambiente.Importancia del desencolado:
