脱バインダーは、金属射出成形（MIM）および積層造形において重要なプロセスであり、焼結前の初期成形部品であるグリーン部品からバインダーを除去する。脱バインダーの主な目的は、金属粒子の圧密を可能にするためにバインダー材料が十分に除去されていることを確認することで、焼結プロセスのために部品を準備することです。
脱バインダー工程の概要
脱バインダー工程は通常、窒素パージから始まり、炉内の酸素濃度を下げて安全を確保し、爆発を防止する。炉が所望の温度に達すると、ガス状硝酸が制御された速度で導入されます。爆発性の混合物を防ぐため、窒素流量は硝酸流量より高く維持される。この酸性の蒸気環境の中で、バインダーはグリーンパーツの表面から化学的に除去され、内側に向かって進行する。脱バインダー速度は金属粉末の粒径に依存し、通常1～4mm/hである。120℃になると、ポリマーバインダーは直接硝酸に移行する。
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詳細な説明
- 窒素パージと温度制御
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プロセスはまず窒素パージから始まり、酸素含有量を減らして安全性を高め、部品の酸化を防止します。その後、脱バインダーに必要な化学反応を開始するために重要な、必要な温度まで炉を加熱します。
- ガス状硝酸の導入：
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炉の温度が安定したら、気体硝酸を導入する。この酸はバインダーと化学反応し、金属部品からの脱バインダーを促進する重要な役割を果たします。窒素を連続的に流すことで、脱バインダーに適した安全な環境が保たれます。
- 化学反応とバインダー除去：
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バインダーの除去は、部品の表面から徐々に内側に向かう化学反応の結果である。このプロセスは金属粉末の粒径に影響され、脱バインダー速度に影響する。
- 120℃におけるポリマーバインダーの転移：
120 °Cで、ポリマー・バインダーは硝酸に直接移行する。これは、バインダーの挙動と除去速度が大きく変化するため、脱バインダー・プロセスにおける重要なポイントである。
- 脱バインダー方法熱脱バインダー：
- この方法では、制御された環境で部品を加熱する。費用対効果は高いが、処理時間が長くなり、焼結前の部品強度が低下する。超臨界流体脱バインダー：
- この方法はガス状の酸を使用し、「茶色い部品」の強度が高いが、供給業者や材料が限定されるため特許を取得している。溶剤脱バインダー：
最も一般的な方法で、アセトン、ヘプタン、トリクロロエチレンなどの溶剤を使用する。安定した結果と良好な強度が得られるが、環境にはあまり優しくない。脱バインダーの意義
