Thermisches Entbindern ist ein Verfahren, das in der additiven Fertigung von Metallen eingesetzt wird, um das Polymerbindemittel aus einer Metallpulvermischung zu entfernen.
Dadurch wird die Probe auf das Sintern vorbereitet.
Bei diesem Verfahren wird die Mischung in einer kontrollierten Umgebung auf Temperaturen zwischen 200 °C und 550 °C erhitzt.
Ziel ist es, das Bindemittel vollständig zu verdampfen, so dass nur noch das Metallpulver für die anschließende Sinterung übrig bleibt.
Was ist das thermische Entbinderungsverfahren? 5 wichtige Schritte zum Verständnis
1. Kontrolle der Temperatur
Der thermische Entbinderungsprozess wird in einem Ofen durchgeführt, in dem die Temperatur sorgfältig kontrolliert wird.
Der Ofen wird langsam hochgefahren, um zu verhindern, dass das Bindemittel zu schnell verdampft, was die Teile beschädigen könnte.
Der Temperaturbereich für das Entbindern liegt in der Regel zwischen 200°C und 550°C, kann aber je nach den verwendeten Materialien variieren.
2. Gasumgebung
Während des Entbinderungsprozesses wird ein Gasstrom durch den Ofen aufrechterhalten.
Dieses Gas ist entweder inert (wie Stickstoff oder Argon) oder reduzierend (wie Wasserstoff), was dazu beiträgt, die Bindemitteldämpfe zu entfernen und die Oxidation des Metalls zu verhindern.
Die Gasumgebung ist von entscheidender Bedeutung, da ein unsachgemäßes Entbindern zu Oberflächenfehlern wie Blasenbildung oder der Bildung von Poren führen kann, die beim Sintern nicht entfernt werden können.
3. Komponenten des Heizsystems
Das Heizsystem im Ofen besteht aus gepanzerten Widerständen, die die Wärme liefern, und Thermoelementen, die die Temperatur mit hoher Präzision regeln.
Diese Thermoelemente sind sowohl im Ofen als auch in der Wärmekammer angebracht, um eine genaue Temperaturregelung zu gewährleisten, die für eine effektive Entbinderung unerlässlich ist.
4. Mehrere Durchgänge
Häufig sind mehrere Durchgänge durch den Ofen erforderlich, um sicherzustellen, dass das gesamte Bindemittel entfernt wurde.
Dies ist wichtig, da selbst Spuren von Binder die Sinterphase verunreinigen und die Endqualität des Metallteils beeinträchtigen können.
5. Schlussfolgerung
Das thermische Entbindern ist ein kritischer Schritt im additiven Metallherstellungsprozess, der sicherstellt, dass die Metallteile vor dem Sintern frei von organischen Verbindungen sind.
Der Prozess wird durch eine präzise Temperaturregelung und eine Schutzgasumgebung gesteuert, die zusammen die Integrität und Qualität der fertigen Metallteile gewährleisten.
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