脱バインダー工程は、主に金属射出成形（MIM）や粉末冶金において、成形部品からバインダーを除去する工程である。バインダーは金属部品の成形工程では不可欠ですが、最終製品の完全性を確保し、炉の目詰まりを防ぐためには、焼結前に除去する必要があります。脱バインダー工程は非常に重要で、不適切に行われると、ブリスターや除去不可能な気孔の形成などの表面欠陥につながる可能性がある。
脱バインダー方法
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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し、有機バインダーを分解する。このプロセスは通常150-600℃（300-1110°F）の間で行われ、バインダーを完全に除去するために複数回の炉通過を必要とする場合がある。この方法はコスト効率が良いが、処理サイクルが長くなり、焼結前の部品の強度が低下することがある（「ブラウン強度」）。
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超臨界流体（SFC）脱バインダー： この技法は、超臨界流体（多くの場合、気体酸環境下）を使用してバインダーを除去する。褐色部分」の強度に優れ、環境にも優しい。しかし、特許取得済みのプロセスであり、サプライヤーや材料の適合性が限られている。
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溶剤脱バインダー： MIMで最も一般的に使用される方法である溶剤脱バインダーは、アセトン、ヘプタン、トリクロロエチレン、水などの化学薬品を使用してバインダーを溶解する。このプロセスは、安定した結果と良好な「茶色い部分」強度を提供するが、他の方法に比べて環境に優しくない。
プロセスの詳細
脱バインダー工程は通常、窒素パージで炉内の酸素濃度を下げ、安全性と効率を高めることから始まる。所望の温度に達すると、ガス状硝酸などの薬剤が導入される。爆発性の混合物を防ぐため、窒素の流量は酸の流量を上回らなければならない。酸性の蒸気環境では、バインダーが化学反応を起こし、表面から内部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、一般に1～4mm/hの範囲である。約120℃で、ポリマーバインダーは固体から硝酸との反応に移行し、除去が容易になる。脱バインダーの重要性
脱バインダーは、最終製品の構造的完全性を確保するだけでなく、製造コストを上昇させる可能性のある炉の汚染や目詰まりを防ぐためにも不可欠である。また、焼結前にバインダーを除去することで、生産全体が加速され、直接焼結よりも効率的になる。
