A Carbolite Gero számos különböző debinding kemencét kínál az Ön alkalmazási igényeinek megfelelően. A kötőanyag-eltávolítás a polimer kötőanyag termikus bomlását okozza. A kötőanyag használata biztosítja a kohéziót a porszemcsék között, és lehetővé teszi, hogy az alkatrész megtartsa alakját. Ezt az eljárást gyakran alkalmazzák fém- vagy kerámiaalkatrészek szinterezése előtt.
A termikus debinding hatékonyan elvégezhető hamukemencében. Mindkét eljárás, a debinding és a hamvasztás, az anyagok eltávolításával jár. A debinding során a kötőanyagot eltávolítják a kemencekamrából.
- Max. hőmérséklet: 1100°C
- Kamratérfogatok: 3 - 7 liter
- ISO 1171:2010, ASTM D3174-04:2010, ASTM D4422 megfelelőség
- Max. hőmérséklet: 1100 - 1200°C
- Kamratérfogatok: 18 és 32 liter
- 2-emeletes mintatartó
- Max. hőmérséklet: 900 - 1100 °C
- Kamratérfogatok: 10 - 1300 liter
- Speciális atmoszféra megbízható fenntartását igénylő eljárásokhoz
- Max. hőmérséklet: 1100 - 1600°C
- Fűtött hossz: 150 - 1200 mm
- Irány: vízszintes / függőleges
- Max. hőmérséklet: 1200°C
- Fűtött hossz: 400 - 1200 mm
- Furnace Ø: 125 mm
- Irány: vízszintes / függőleges
- Max. hőmérséklet: 1700-1800°C
- Kamratérfogatok: 4 to 64 litres
- Thermocouple: B
- Max. hőmérséklet: 1600-1800°C
- Térfogatok: 80 - 560 liter
A kötőanyag hatékony eltávolítása, az alkatrészek oxidációjának megakadályozása, valamint a biztonságos és ellenőrzött környezet fenntartása érdekében a kötőanyag-leválasztó kemencében a védőgázas légkörben történő csiszolás elengedhetetlen. A kemenceciklus során folyamatosan gáz áramlik át a kötőanyag eltávolítása érdekében. A Carbolite Gero HTK és HTBL kemence opciókat kínál a maradék debinding-hoz. Míg a csőkemencék esetében fontos megjegyezni, hogy az alacsony kötőanyag-tartalom (< 1 gramm) elfogadható az R&D számára.
- Max. hőmérséklet: 900 - 1100 °C
- Kamratérfogatok: 10 - 1300 liter
- Speciális atmoszféra megbízható fenntartását igénylő eljárásokhoz
- Max. hőmérséklet: 1100 - 1600°C
- Fűtött hossz: 150 - 1200 mm
- Irány: vízszintes / függőleges
A katalitikus debinding szigorú követelményeket támaszt a polioximetilént (POM) tartalmazó debinding elemekkel szemben. Az EBO debinding kemence ideális megoldás a kötőanyag hatékony eltávolításának biztosítására a zöld alkatrészekből.
- Max. hőmérséklet: 150 °C
- Hasznos térfogat: 120 - 250 liter
- Speciális kemence: BASF öntőanyag kötőanyaga katalitikus kivonásához (debinding)
Biztonsági lehetőségek a debinding kemencékhez
A debinding folyamat során olyan illékony anyagok keletkeznek, amelyek károsak lehetnek. A kockázatok csökkentése érdekében óvintézkedéseket kell tenni. A Carbolite Gero debinding kemencék számos opcióval állnak rendelkezésre a gyártási folyamat optimalizálása érdekében.
Utóégető
Az eltávolítási folyamatból származó illékony anyagok NOx, CO2 és H2O oxidálására egy utóégető (balra) szolgál. Ez biztosítja, hogy minden illékony anyag biztonságosabb molekulákká alakuljon át és kerüljön ki a környezetbe. Eléget minden illékony anyagot, beleértve a 20°C alatti forráspontúakat is, pl. hidrogént, ammóniát és etánt.
Kondenzátumcsapda
A kondenzátumcsapda (jobbra) a 20 °C feletti vegyületek kondenzálására szolgál. Minden 20 °C-nál alacsonyabb forráspontú illékony anyagot átengedünk.
Katalitikus átalakító
A katalizátor (balra) egy nemesfémekkel adalékolt, fűtött kerámiaelem. Az oxidálószer nagy felületet tartalmaz, amely támogatja a szerves komponensek vagy gázok, például a CO és NO oxidációját. Az utánégetőhöz képest a katalitikus konverter sokkal alacsonyabb hőmérsékleten működik. A katalizátor kompatibilis az AAF 3 & 7, valamint az AAF 18 & 32 modellekkel.
Fűtött gázkivezetés fűtőszalaggal
A fűtött gázkivezetés (jobbra) megakadályozza, hogy a kivezetésben kondenzátum képződjön.
Ha a folyamat megköveteli, vagy a megrendelő ajánlja, az utóégető és a kondenzátumcsapda kombinálható. A magas hőmérsékletű technológia szakértőjeként többféle megoldással rendelkezünk portfóliónkban, hogy eligazítsuk Önt a megfelelő debinding kemence és biztonsági berendezés kiválasztásában. Kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot, ha az alkalmazási igényeinek megfelelő megoldással kapcsolatban érdeklődik.
A debinding fontossága
A szinterezéshez több okból is elengedhetetlen a kötőanyag eltávolítása:
- A kötőanyag jelenléte a szinterezés során nagyobb hibasűrűséget okoz a szerkezetben. A kemence hőmérsékletének emelkedésével a kötőanyag kiéghet és gázokat hozhat létre. Ezek a gázok csapdába esnek a szerkezetben, ami erősen porózus szerkezethez vezet.
- A kiégett kötőanyag nem teszi lehetővé, hogy az alkatrészek elérjék teljes sűrűségüket. Ennek oka, hogy a részecskék nem tudnak közelebb kerülni egymáshoz és teljesen összeolvadni, ami a teljes sűrűségű alkatrész eléréséhez szükséges.
- Ha a kötőanyagot nem távolítják el a szinterezés előtt, az az alkatrész mechanikai tulajdonságainak romlásához vezethet. Ennek oka, hogy a szinterezés hatására javul az alkatrész mikroszerkezete, de az el nem égett kötőanyag jelenléte akadályozhatja a folyamatot.
- Ha a kötőanyag a kötésmentesítés és a szinterezés után megmarad, reakcióba lép az alkatrész többi elemével, és az alkatrész olvadáspontjának és egyéb általános tulajdonságainak csökkenéséhez vezet.
Termikus debinding
A kötőanyag termikusan indukált bomlása és elpárolgása a debinding kemencén keresztüláramló gázok hatására következik be. A gázáramlás a gőzöket a mintán belüli, felületi kapcsolatban lévő pórusokon keresztül vezeti ki.
A rossz hőmérsékleteloszlás és az inhomogén kötőanyag-eltávolítás repedések és egyéb hibák kialakulásához vezethet a mintán belül. Ezért szükséges a fűtési sebesség és az eltávolítás sebességének szabályozása és ellenőrzése.
A kötőanyag-eltávolítás hőmérséklete a következő tartományban mozog::
- Kis hőmérsékletű eltávolítás: szobahőmérséklet - 200°C - oldószer eltávolításához.
- Magas hőmérsékletű eltávolítás: 200°C - 600°C - a magasabb forráspontú illékony anyagok eltávolításához.
- Háttérkötőanyag eltávolítása: ≥ 600°C.
Az aktív széngranulátumokat különböző eljárásokban használják, többek között levegő- és víztisztításhoz, koffeinmentesítéshez, arany- és fémkivonáshoz, valamint szennyvíztisztításhoz.
Termogravimetrikus analízis (TGA)
A termikus lebomlás előrehaladásának nyomon követésére és optimalizálására a termogravimetriás analízis (TGA) technika ajánlott.
A reaktáns tömegének csökkenése gyakran a kimenő termék tömegének növekedésével együtt jár. Ezt a változást a termikus ciklus során a valós idejű tömegveszteség nyomon követésével lehet rögzíteni.
TGA 5 g-ig: Termoanalitikai folyamatokhoz használt hőelemző készülékek - ELTRA
Katalitikus debinding
A folyamat során a fő kötőanyagot közvetlenül savgőz támadja meg. A katalizátorként ható savval reagálva az anyag kisebb molekulákká alakul át, amelyek később eltávolíthatók. A katalitikus debinding gyorsabban eltávolítja a kötőanyagot, mint a tisztán termikus eljárás során. Ez a módszer különösen hasznos olyan helyzetekben, amikor nagy mennyiségű komponensről vagy nagy átmenő forgalomról van szó, mivel a gáznemű termékek szétoszlatása jelentős időt vesz igénybe. Az alacsony hőmérsékletű katalitikus kötőanyag-mentesítés biztosítja a pórusokban esetleg nyomást létrehozó gázok eltávolítását, és megakadályozza az alkatrész törését.
A salétromsavat körülbelül 120 °C-on elpárologtatják, és nitrogén vivőgázzal együtt egy kemencébe vezetik. A recirkulációs ventilátor segíti a sav keringését a zöld alkatrész körül, megkönnyítve a salétromsav és a fő kötőanyag, a polioximetilén (POM) közötti kölcsönhatást. Ez a polimer kötőanyag oxigén- és szénatomok folyamatos láncából áll. Ennek a makromolekulának az oxigénatomjai érzékenyek a savas támadásra, ami a POM polimer formaldehiddé történő átalakulásához vezet. Tekintettel alacsony molekulatömegére, a formaldehid gőz formájában gyorsan eltávolítható a kötőanyagmátrixból. A debinding kemencében a gázáramlás a formaldehidet a gázkivezetés felé vezeti, ahol az aktív fáklyás utánégető segítségével biztonságosan elégetik.
Forduljon hozzánk ingyenes konzultációért!
A Carbolite termékek és szolgáltatások leányvállalatok és teljes körűen képzett forgalmazók globális hálózatán keresztül érhetők el. Munkatársaink szívesen segítenek bármilyen kérdésben.
Lépjen kapcsolatba velünk egy ingyenes konzultációért, és beszéljen egy termékszakértővel, hogy megtalálja az Ön alkalmazási igényeinek legmegfelelőbb megoldást!
Debinding Furnaces - FAQ
Mi az a debinding?
A debinding kritikus lépés a porkohászatban és az additív gyártásban, mivel segít az alkatrészeknek megtartani az alakjukat a további feldolgozási lépések előtt. A kötőanyag-eltávolítási folyamat során a kötőanyagok vagy adalékanyagok termikus lebontása történik a formázott alkatrészből. A kötésmentesítés lehetővé teszi a porok konszolidációját, és biztosítja a szerkezeten belüli minimális porozitást vagy üregeket.
Mi a különbség a debinding és a pirolízis között?
Bár mind a debinding, mind a pirolízis hővel jár, a két folyamat más-más célt szolgál a gyártási folyamatok során. A kötőanyag eltávolítása a kötőanyag lebomlás vagy elpárolgás útján történő eltávolításával történik. A debinding folyamatra a szinterezés előtt van szükség a teljesen sűrű alkatrész előállításához. A pirolízis ezzel szemben egy termikusan indukált kémiai bomlás, amely oxigén hiányában történik. A szerves prekurzorok magas hőmérsékleten és inert környezetben bomlanak le, és nem-szén illékony anyagok keletkeznek.
Milyen iparágak számára előnyös a kötésmentesítő eljárás?
A debinding eljárást számos iparág használja, mivel előkészíti az alkatrészeket a szintereléshez. A debinding előnyeit élvezik az additív gyártás, a fém fröccsöntés (MIM), a kerámia fröccsöntés (CIM), a műszaki kerámia gyártása, az autóipar, a repülőgépipar, a védelmi ipar és a MedTech. Az ezzel az eljárással előállított termékek a fogyasztási cikkektől az ipari hardverekig terjednek.
Milyen megoldásokat kínálunk a kötésmentesítéshez?
A Carbolite Gero három különböző megoldást kínál a debinding-re, amelyek közé tartozik a termikus csiszolás levegőn, a termikus csiszolás védőgáz alatt és a katalitikus csiszolás. Az alkalmazási igényektől függően számos kemencét vagy kemencés opciót kínálunk. A választás előtt ismerni kell az alkatrész méretét és a benne lévő kötőanyag-tartalom mennyiségét.