디바인딩은 소결 전 초기 성형 부품인 녹색 부품에서 바인더를 제거하는 금속 사출 성형(MIM) 및 적층 제조의 중요한 공정입니다. 디바인딩의 주요 목표는 바인더 재료가 충분히 제거되어 금속 입자가 통합될 수 있도록 하여 소결 공정을 위한 부품을 준비하는 것입니다.
디바인딩 프로세스 요약:
디바인딩 공정은 일반적으로 퍼니스의 산소 함량을 낮추고 안전을 보장하며 폭발을 방지하기 위해 질소 퍼지로 시작됩니다. 퍼니스가 원하는 온도에 도달하면 기체 질산이 제어된 속도로 도입됩니다. 질소 유량은 질산 유량보다 높게 유지되어 폭발성 혼합물을 방지합니다. 이 산성 증기 환경에서 바인더는 녹색 부품의 표면에서 화학적으로 제거되어 안쪽으로 진행됩니다. 디바인딩 속도는 금속 분말 입자 크기에 따라 다르며 일반적으로 1~4mm/h입니다. 120°C에서 폴리머 바인더는 질산으로 직접 전환됩니다.
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자세한 설명:
- 질소 퍼지 및 온도 제어:
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이 공정은 산소 함량을 줄여 안전성을 높이고 부품의 산화를 방지하기 위해 질소 퍼지로 시작됩니다. 그런 다음 퍼니스는 필요한 온도로 가열되며, 이는 디바인딩에 필요한 화학 반응을 시작하는 데 중요합니다.
- 기체 질산 도입:
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퍼니스 온도가 안정되면 기체 질산이 도입됩니다. 이 질산은 바인더와 화학적으로 반응하여 금속 부품에서 쉽게 제거할 수 있도록 하는 중요한 역할을 합니다. 질소가 지속적으로 흐르기 때문에 환경이 안전하고 디바인딩에 도움이 되는 상태로 유지됩니다.
- 화학 반응 및 바인더 제거:
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바인더 제거는 부품 표면에서 시작하여 점차 안쪽으로 이동하는 화학 반응의 결과입니다. 이 과정은 금속 분말의 입자 크기에 영향을 받아 디바인딩 속도에 영향을 미칩니다.
- 120°C에서 폴리머 바인더의 전이:
120°C에서 폴리머 바인더는 질산으로 직접 이동하게 되는데, 이는 바인더의 거동과 제거 속도가 크게 변화하는 디바인딩 공정에서 중요한 지점입니다.
- 디바인딩 방법:열 디바인딩:
- 이 방법은 제어된 환경에서 부품을 가열하는 방식입니다. 비용 효율적이지만 처리 시간이 길고 소결 전 부품의 강도가 낮아집니다.초임계 유체 디바인딩:
- 이 방법은 기체 산을 사용하며 '갈색 부품'의 강도가 우수하지만 공급업체와 재료가 제한되어 있어 특허를 받았습니다.솔벤트 디바인딩:
가장 일반적인 방법으로 아세톤, 헵탄, 트리클로로에틸렌과 같은 용매를 사용합니다. 일관된 결과와 좋은 강도를 제공하지만 환경 친화적이지 않습니다.디바인딩의 중요성:
