디바인딩은 특히 금속 사출 성형(MIM) 및 분말 야금에서 금속 부품 생산에 있어 중요한 단계입니다.
이 작업에는 성형된 부품에서 바인더를 제거하는 작업이 포함됩니다.
바인더는 금속 부품의 성형 공정에서 필수적이지만 소결 전에 반드시 제거해야 합니다.
이를 통해 최종 제품의 무결성을 보장하고 용광로 막힘을 방지할 수 있습니다.
디바인딩 공정을 잘못 수행하면 블리스터링이나 제거할 수 없는 기공 형성과 같은 표면 결함이 발생할 수 있습니다.
디바인딩 공정이란 무엇인가요? 5가지 주요 방법 설명
1. 열 디바인딩
열 디바인딩은 제어된 환경에서 구성 요소를 가열하여 유기 바인더를 분해하는 방법입니다.
이 과정은 일반적으로 150~600°C(300~1110°F) 사이에서 이루어집니다.
완전한 바인더 제거를 위해 여러 번의 퍼니스 통과가 필요할 수 있습니다.
이 방법은 비용 효율적이지만 처리 주기가 길고 소결 전 부품의 강도("갈색 강도")가 감소할 수 있습니다.
2. 초임계 유체(SFC) 디바인딩
이 기술은 초임계 유체(주로 기체 산성 환경)를 사용하여 바인더를 제거합니다.
이 방법은 "갈색 부분" 강도가 우수하고 환경 친화적입니다.
하지만 공급업체와 재료 호환성이 제한적인 특허 공정입니다.
3. 솔벤트 디바인딩
솔벤트 디바인딩은 MIM에서 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다.
아세톤, 헵탄, 트리클로로에틸렌, 물과 같은 화학 물질을 사용하여 바인더를 용해시킵니다.
이 프로세스는 일관된 결과와 우수한 "갈색 부분" 강도를 제공합니다.
하지만 다른 방법에 비해 환경 친화적이지 않습니다.
4. 공정 세부 사항
디바인딩 공정은 일반적으로 퍼니스의 산소 함량을 낮추기 위한 질소 퍼지로 시작됩니다.
이를 통해 안전성과 효율성이 향상됩니다.
원하는 온도에 도달하면 기체 질산과 같은 약제를 투입합니다.
질소의 흐름은 폭발성 혼합물을 방지하기 위해 산의 흐름을 초과해야 합니다.
산성 증기 환경에서 바인더는 표면에서 시작하여 안쪽으로 진행되는 화학 반응을 거칩니다.
디바인딩 속도는 금속 분말의 입자 크기에 따라 달라지며, 일반적으로 1~4mm/h 범위입니다.
약 120°C에서 폴리머 바인더는 고체에서 질산과 반응하는 상태로 전환되어 제거가 용이해집니다.
5. 디바인딩의 중요성
디바인딩은 최종 제품의 구조적 무결성을 보장할 뿐만 아니라 용광로 오염과 막힘을 방지하기 때문에 필수적입니다.
이는 제조 비용을 증가시킬 수 있습니다.
또한 소결 전에 바인더를 제거하면 전체 생산 속도가 빨라져 직접 소결보다 더 효율적입니다.
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