Quelles sont les méthodes de dégraissage MIM ?

Nov 02, 2022

Le dégraissage MIM signifie que pour fabriquer des produits aux formes complexes comme l'injection plastique, nous devons ajouter des matériaux injectables, tels que la cire, ou certains ingrédients plastiques, dans la poudre métallique. Cependant, ces additifs (ou liants) ne sont pas nécessaires pour nos produits finaux, nous devons donc éliminer ces liants d'une certaine manière après le moulage. Ce processus est appelé dégraissage (ou déparaffinage).

Depuis l'émergence de la technologie MIM, avec les différents systèmes de liants, une variété de chemins de processus MIM et de méthodes de dégraissage ont été formés. Le temps de dégraissage a été raccourci des premiers jours aux quelques heures actuelles. En termes d'étapes de dégraissage, toutes les méthodes de dégraissage peuvent être grossièrement divisées en deux catégories : la première est la méthode de dégraissage en deux étapes. La méthode de dégraissage en deux étapes comprend le dégraissage au solvant plus le dégraissage thermique, le dégraissage au siphon - le dégraissage thermique, etc. La méthode de dégraissage en une étape est principalement une méthode de dégraissage thermique en une étape. À l'heure actuelle, la méthode la plus avancée est la méthode de dégraissage catalytique Catamold. Voici quelques méthodes typiques de dégraissage MIM.

1 Dégraissage par méthode Wiech

La méthode Wiech est représentée par le brevet inventé par Wiech en 1980 et a été améliorée à plusieurs reprises. Elles peuvent être appelées méthodes Wiech (1), Wiech (2) et Wiech (3). Le liant utilisé par Wiech est le système de liant à base de cire le plus couramment utilisé dans le MIM, qui contient un ou plusieurs composants. Le processus de base de la méthode Wiech (1) est le suivant : placez d'abord l'ébauche de formage MIM dans un récipient vide, chauffez-la à la température d'écoulement du liant ou au-dessus de cette température, puis ajoutez lentement le solvant sous forme de gaz dans le conteneur où se trouve le formage. Le solvant gazeux pénètre dans l'ébauche de formage pour dissoudre le liant. Lorsque le liant est dissous dans une certaine mesure, la solution de solvant du liant s'écoulera de l'échec de formage. Le solvant gazeux peut éliminer la majeure partie du liant sans se fissurer ni se fracturer. La préforme débarrassée de la majeure partie du liant est immergée dans le solvant liquide pour éliminer la partie restante du liant. En raison du canal d'énergie interstitielle formé par le dégraissage au solvant gazeux, la deuxième étape du dégraissage au solvant par immersion est très rapide et aucune fissure ni défaut ne se produira. Enfin, la préforme est préchauffée pour éliminer une partie du liant résiduel et une partie du solvant, et le produit fini est obtenu par frittage. La méthode Wiech (1) ne prend que 3 jours pour dégraisser avec un solvant gazeux, et l'efficacité du dégraissage est très faible. Et comme la température de dégraissage est supérieure à la température d'écoulement du liant, la déformation est plus importante. Wiech a inventé la méthode Wiech (3) en 1981. Le processus de base est le suivant : placez la préforme MIM dans un conteneur de gaz inerte et ajustez la température et le débit de gaz pour rendre la pression de vapeur du liant dans la préforme supérieure à la pression du atmosphère dans le récipient, de sorte que le liant puisse s'évaporer hors du processus de formage et pénétrer dans l'atmosphère du récipient. Une partie indépendante dans le conteneur est utilisée pour condenser et collecter le liant. La vitesse d'élimination du liant peut être contrôlée en ajustant la vitesse de condensation. Pour les adhésifs multi-composants, ils peuvent également être évaporés sélectivement et progressivement en ajustant la température et la pression dans le récipient. Ce processus prend environ un jour ou plus. Wiech a inventé la méthode Wiech (2) en 1981. Le dégraissage par siphon a été adopté comme première étape. La préforme MIM a été placée sur le matériau du siphon, chauffée lentement à 200 degrés pendant 3h pour éliminer la majeure partie du liant, puis la préforme a été placée dans le four dans une atmosphère d'hydrogène atmosphérique à une vitesse d'environ 3 degrés/min à environ 800 degré pour un dégraissage ultérieur et un pré-frittage. L'ensemble du processus de dégraissage a pris environ 10h. De cette manière, Wiech utilise en fait trois formes de dégraissage en deux étapes, d'abord un dégraissage à la vapeur de solvant, puis une évaporation, puis un dégraissage par siphon comme première étape, réduisant le temps de dégraissage des trois premiers jours à 10 heures. Cependant, d'autres personnes ont des lacunes. La méthode Wiech (1) est inefficace et la billette de formage est facile à déformer. La pression atmosphérique dans le four de dégraissage de la méthode Wiech (2) doit être contrôlée avec précision, et la méthode d'évaporation est difficile à travailler pour le composant de liant avec un poids moléculaire élevé. Le procédé de Wiech (3) pose le problème que le matériau à réponse arc-en-ciel adhère au flan formé et pollue le flan formé.

2 Dégraissage Injectamax

Johnson de la société américaine de moulage par injection de métal AMAX a inventé la méthode Injectamax en 1988. Le principal avantage de cette méthode est qu'elle se dégraisse rapidement et ne provoque pas de fissures. Le liant est constitué d'au moins deux composants. Lors du dégraissage, un solvant est sélectionné pour dissoudre sélectivement les composants solubles dans le liant en premier, tandis que les composants insolubles sont insolubles. De cette manière, le canal des pores est ouvert, puis le liant restant est éliminé par dégraissage thermique. Le liant utilisé dans cette méthode est généralement composé d'huile végétale, de paraffine et de résine thermoplastique, et l'huile et la paraffine sont d'abord éliminées avec un solvant trichloroéthane. L'ensemble du processus de dégraissage ne prend que 6 heures et est une méthode de dégraissage rapide. Ce processus en deux étapes de dégraissage au solvant et de dégraissage thermique est une méthode de production adoptée par la plupart des entreprises et fabricants MIM à l'heure actuelle en raison de sa simplicité, de son faible investissement et de sa grande efficacité.

3 Dégraissage par dissolution dans l'eau

La méthode de dissolution dans l'eau est basée sur le liant hydrosoluble développé dans les années 1990, qui s'apparente au développement direct de la méthode Injectamax en deux étapes (dégraissage au solvant plus dégraissage thermique). En raison des problèmes de toxicité et de récupération des solvants chimiques, si de l'eau bon marché et non polluée peut être utilisée comme solvant, le niveau du procédé MIM peut être considérablement amélioré. Cao a développé une solution de polymère solide capable d'éliminer 80 % du polyéthylène glycol par trempage dans de l'eau distillée désoxydée pendant environ 16 heures, puis d'éliminer le liant restant par dégraissage thermique. Anwar et Yang ont également travaillé avec le système de liant polyéthylène glycol plus polyméthacrylate de méthyle. En augmentant la température de l'eau à 60-80 degré, plus de 95 % du polyéthylène glycol peut être éliminé à cette heure. Bialo a développé une autre forme de liant soluble dans l'eau, qui utilise le polyoxyéthylène comme partie soluble dans l'eau. Sa formule de liant est de 76 % de polyoxyéthylène plus 23 % de cire de polyéthylène - 1 % d'acide stéarique. La majeure partie du polyoxyéthylène peut être éliminée en trempant la préforme dans l'eau pendant 60-70 minutes. Parce que l'eau est bon marché, non toxique et non polluante, la dissolution de l'eau est la méthode de dégraissage la plus économique et la plus bénéfique pour l'environnement. Cependant, le liant soluble dans l'eau présente le problème de l'absorption d'eau, ce qui conduit à la nécessité de dispositifs spéciaux pour le stockage et le transport de l'alimentation MIM. De plus, il existe peu de polymères compatibles avec la partie hydrosoluble (comme le polyéthylène glycol) du liant hydrosoluble, qui a tendance à gonfler lors du mélange, et le temps de mélange de la charge est très long. Par conséquent, bien que la méthode insoluble soit introduite depuis cinq ans, elle est encore au stade de laboratoire et n'a pas été utilisée dans la production réelle.

4 Dégraissage catalytique Catamold

La méthode Catamold est une méthode de dégraissage en une étape du MIM développée par Bloemacher de BSAF en Allemagne au début des années 1990. C'est une méthode de dégraissage catalytique. Le principe de fonctionnement du dégraissage catalytique MIM et la principale caractéristique technique de cette méthode sont que la résine de polyformaldéhyde est utilisée comme liant et que le dégraissage catalytique est rapide en atmosphère acide. La résine de polyformaldéhyde à longue chaîne est utilisée comme liant, et la polarité de la résine de polyformaldéhyde est utilisée pour connecter la poudre métallique, qui peut convenir à une large gamme de types de poudre. La résine de polyaldéhyde se décompose en formaldéhyde sous la catalyse d'une atmosphère acide. Cette réaction de décomposition se produit rapidement au-dessus de 110 degrés. Il s'agit d'une transition gaz-solide directe, propice au contrôle de la déformation à vert et à la garantie de la précision dimensionnelle après frittage. Le dégraissage catalytique est réalisé à l'interface entre l'atmosphère et le liant. Il n'y a pas de gaz dans l'ébauche de formage et la vitesse d'avancement de l'interface de réaction peut atteindre 1-4 mm/h. CREMER d'Allemagne a conçu un système de four de dégraissage et de frittage en continu pour la méthode de dégraissage Catamold. Le processus de fonctionnement est le suivant : placez le MIM formant l'échec dans la première zone de chauffage du dégraissage et chauffez-le à 86 degré sous atmosphère d'azote pour éviter la condensation d'acide nitrique sur la billette lors du processus de dégraissage catalytique ultérieur. Ensuite, la préforme est déplacée dans la zone de dégraissage catalytique pour décomposer la résine polyformaldéhyde en formaldéhyde. Après le dégraissage initial, la billette entre dans le four de frittage par la première chambre de nettoyage et le liant résiduel est éliminé dans la première zone de chauffage du four de frittage. Par la suite, le frittage est effectué sous l'action de l'azote, de l'hydrogène, de l'argon, de l'ammoniac décomposé et de certains autres mélanges. À l'heure actuelle, il existe plusieurs fabricants de fours de dégraissage catalytique MIM en Chine. Une caractéristique importante de la méthode Catamold est que le catalyseur est utilisé pour le dégraissage et que la phase liquide n'apparaît pas pendant le dégraissage, ce qui évite la faiblesse des produits MIM qui sont sujets à la déformation et difficiles à contrôler la précision de la taille. Il s'agit d'une percée majeure dans l'industrie MIM, et parce qu'il s'agit d'un dégraissage catalytique, le temps de dégraissage est considérablement raccourci, réduisant ainsi le coût. Et l'application de la méthode metamold peut produire des composants MIM de plus grande taille. Le système de dégraissage et de frittage en continu de CREMER peut réaliser une production continue, faisant de MIM une technologie PM proche de la formation de filet compétitive.

La méthode Catamold est la méthode de dégraissage MIM la plus avancée actuellement appliquée dans la production industrielle. Cependant, cette méthode présente des problèmes tels que la corrosion de l'équipement en atmosphère acide et le traitement des gaz résiduaires, et le coût d'investissement de l'équipement est plus élevé que les autres méthodes.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la technologie de moulage par injection de poudre métallique, veuillez consulter la technologie MIM de moulage par injection de poudre métallique de précision ZHONGWEI à Qinhuangdao.