El desbobinado es un paso crucial en la producción de componentes metálicos, especialmente en el moldeo por inyección de metales (MIM) y la pulvimetalurgia.
Consiste en eliminar los aglutinantes de los componentes moldeados.
Los aglutinantes son esenciales durante el proceso de moldeado de las piezas metálicas, pero deben eliminarse antes de la sinterización.
Esto garantiza la integridad del producto final y evita la obstrucción del horno.
Una ejecución incorrecta del proceso de desaglomerado puede dar lugar a defectos superficiales como ampollas o la formación de poros inamovibles.
¿En qué consiste el proceso de desaglomerado? Explicación de los 5 métodos clave
1. Desbastado térmico
El desaglomerado térmico consiste en calentar los componentes en un entorno controlado para descomponer los aglutinantes orgánicos.
El proceso suele tener lugar entre 150-600°C (300-1110°F).
Puede requerir varias pasadas por el horno para garantizar la eliminación completa de los aglutinantes.
Aunque este método es rentable, tiene un ciclo de procesamiento más largo y puede dar lugar a una reducción de la resistencia de la pieza antes de la sinterización ("resistencia marrón").
2. Desligado con fluidos supercríticos (SFC)
Esta técnica utiliza fluidos supercríticos, a menudo en un entorno ácido gaseoso, para eliminar los aglutinantes.
Ofrece una buena resistencia de la "parte marrón" y es respetuosa con el medio ambiente.
Sin embargo, es un proceso patentado con proveedores y compatibilidad de materiales limitados.
3. Desaglomerado con disolventes
El desaglomerado con disolventes es el método más utilizado en MIM.
Emplea productos químicos como acetona, heptano, tricloroetileno y agua para disolver los aglutinantes.
Este proceso proporciona resultados consistentes y una buena resistencia de la "pieza marrón".
Sin embargo, es menos respetuoso con el medio ambiente en comparación con otros métodos.
4. Detalles del proceso
El proceso de desaglomerado suele comenzar con una purga de nitrógeno para reducir el contenido de oxígeno en el horno.
Esto aumenta la seguridad y la eficacia.
Una vez alcanzada la temperatura deseada, se introducen agentes como el ácido nítrico gaseoso.
El flujo de nitrógeno debe ser superior al del ácido para evitar mezclas explosivas.
En el entorno de vapor ácido, el aglutinante sufre una reacción química, que comienza en la superficie y avanza hacia el interior.
La velocidad de desaglomeración depende del tamaño de las partículas del polvo metálico y suele oscilar entre 1 y 4 mm/h.
Alrededor de 120°C, el aglutinante polimérico pasa de ser sólido a reaccionar con el ácido nítrico, facilitando su eliminación.
5. Importancia del desligado
El desaglomerado es esencial, ya que no sólo garantiza la integridad estructural del producto final, sino que también evita la contaminación y la obstrucción del horno.
Esto podría aumentar los costes de fabricación.
Al eliminar los aglutinantes antes de la sinterización, el proceso también acelera la producción total, por lo que es más eficaz que la sinterización directa.
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