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Hornos para el desbanderizado tratamiento térmico para la eliminación del aglutinante por fusión o degradación térmica

Carbolite Gero ofrece una variedad de diferentes hornos para el desbanderizado para adaptarse a las necesidades de su aplicación. El proceso de desbanderizado provoca la descomposición térmica de un aglutinante polimérico. El uso de aglutinantes garantiza la cohesión entre las partículas de polvo y permite que el componente conserve su forma. Este proceso se utiliza a menudo antes de la sinterización de piezas metálicas o cerámicas.

El desbanderizado térmico puede realizarse eficazmente en un horno de calcinación. Ambos procesos, el desbanderizado y la incineración, implican la eliminación de materiales. Durante el desbanderizado, el aglutinante se elimina de la cámara del horno.

Hornos de calcinación AAF 3 & 7
Hornos de calcinación AAF 3 & 7

  • Temp. máx.: 1100°C
  • volúmenes de cámara: 3 to 7 litres
  • Cumplen con ISO 1171:2010, ASTM D3174-04:2010 y ASTM D4422
  • información del producto

Hornos de calcinación AAF 18 & 32
Hornos de calcinación AAF 18 & 32

  • Temp. máx.: 1100 - 1200°C
  • volúmenes de cámara: 18 & 32 litros
  • Cantidad doble de muestra gracias al rack para dos platos de Inconel


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  • información del producto

Hornos de calcinación AAF-BAL
Hornos de calcinación AAF-BAL

NUEVO

Horno de recocido GLO
Horno de recocido GLO

  • Temp. máx.: 900 - 1100 °C
  • volúmenes de cámara: 10 to 1300 litres
  • Para procesos en los que una atmósfera específica necesita ser mantenida de manera fiable
  • información del producto

Horno industrial HB
Horno industrial HB

Horno de laboratorio HTF
Horno de laboratorio HTF

  • Temp. máx.: 1700 - 1800 °C
  • volúmenes de cámara: 4 to 10 litres
  • Furneces: 1700°C: 5, 10, 27, 64 litre 1800°C: 4, 8, 27, 64 litre
  • Thermocouple: B
  • configuración: Bench mounted:  4, 5, 8 & 10 litre Floor standing: 27 & 64 litre



  •
  • información del producto
NUEVO

Serie TF de hornos tubulares
Serie TF de hornos tubulares

  • Temp. máx.: 1100 - 1600 °C
  • Longitudes de calentamiento: 150 - 1200 mm
  • Horno Ø: 32 - 125 mm
  • Posición: horizontal / vertical
  • información del producto
NUEVO

Serie TS de hornos tubulares articulados
Serie TS de hornos tubulares articulados

  • Temp. máx.: 1200 °C
  • Longitudes de calentamiento: 150 - 1200 mm
  • Horno Ø: 60 - 200 mm
  • Posición: horizontal / vertical
  • información del producto

El desbanderizado en atmósfera de gas protectora es esencial para eliminar eficazmente el aglutinante, evitar la oxidación de las piezas y mantener un entorno seguro y controlado en el horno. Durante el ciclo del horno, el gas fluye continuamente para eliminar el aglutinante. Carbolite Gero ofrece hornos HTK y HTBL para el desbanderizado restante. Para los hornos tubulares, hay que tener en cuenta que un bajo contenido de aglutinante (< 1 gramo) es aceptable para aplicaciones I+D.

NUEVO

Horno de recocido GLO
Horno de recocido GLO

  • Temp. máx.: 900 - 1100 °C
  • volúmenes de cámara: 10 to 1300 litres
  • Para procesos en los que una atmósfera específica necesita ser mantenida de manera fiable
  • información del producto
NUEVO

Serie TF de hornos tubulares
Serie TF de hornos tubulares

  • Temp. máx.: 1100 - 1600 °C
  • Longitudes de calentamiento: 150 - 1200 mm
  • Horno Ø: 32 - 125 mm
  • Posición: horizontal / vertical


  • información del producto

El desbanderizado catalítico impone requisitos estrictos al desbanderizado de componentes que contienen polioximetileno (POM). El horno para desbanderizado EBO es una solución ideal para garantizar una eliminación eficaz del aglutinante de las piezas verdes.

Hornos para eliminación de aglutinante EBO
Hornos para eliminación de aglutinante EBO

Opciones de seguridad para los hornos de desbanderizado

El proceso de desbanderizado produce volátiles que pueden ser nocivos. Deben tomarse precauciones para reducir cualquier riesgo. Los hornos de desbanderizado de Carbolite Gero están disponibles con una serie de opciones para optimizar el proceso de producción.

Postcombustión

La postcombustión (izquierda) se utiliza para oxidar las sustancias volátiles del proceso de eliminación a NOx, CO2 y H2O. Esto garantiza que todos los volátiles se transformen en moléculas más seguras y se liberen al medio ambiente. Quema todos los volátiles, incluidos los que tienen un punto de ebullición inferior a 20 °C, como el hidrógeno, el amoniaco y el etano. 
 

Trampa de condensados

Se utiliza una trampa de condensados (derecha) para condensar todos los compuestos de más de 20 °C. Todas las sustancias volátiles con un punto de ebullición inferior a 20 °C se dejan pasar.

 

Convertidor catalítico

Un convertidor catalítico (izquierda) es un componente cerámico calentado y revestido de metales nobles. Contiene una gran superficie que favorece la oxidación de componentes orgánicos o gases como el CO y el NO. En comparación con la postcombustión, el convertidor catalítico funciona a una temperatura significativamente inferior. El convertidor catalítico es compatible con los modelos AAF 3 y 7, así como AAF 18 y 32.
 

Salida de gas caliente con banda calefactora

Se utiliza una salida de gas calentada (derecha) para evitar la formación de condensados en la salida.

Si el proceso lo requiere o el cliente lo recomienda, pueden combinarse la postcombustión y la trampa de condensados. Como expertos en tecnología de alta temperatura, disponemos de varias soluciones en nuestra cartera para guiarle hacia el horno para desbanderizado y el equipo de seguridad adecuados. Póngase en contacto con nosotros para cualquier consulta sobre una solución adecuada a sus necesidades de aplicación.

Hornos para el desbanderizado Reporte de aplicación

Desbanderizado térmico

Debido al flujo de gas a través del horno de desbanderizado, se produce una descomposición y evaporación del aglutinante inducida térmicamente. El flujo de gas extrae los vapores de la muestra a través de los poros conectados a la superficie.

Una mala distribución de la temperatura y una eliminación no homogénea del aglutinante pueden provocar la formación de grietas y otros defectos en la muestra. Por lo tanto, es necesario regular y controlar la velocidad de calentamiento y la velocidad de remoción.

La temperatura para el desbanderizado oscila entre:

  • Remoción a baja temperatura: temperatura ambiente – 200 °C - para la eliminación de disolventes.
  • Remoción a alta temperatura: 200 °C - 600 °C - para volátiles con un punto de ebullición más alto.
  • Eliminación del aglutinante de la estructura principal: ≥ 600 °C.
El empleo de un proceso de desbanderizado en varios pasos, en el que la muestra se mantiene en varios puntos de ebullición, garantiza la remoción completa de los compuestos. Un calentamiento demasiado rápido puede provocar un aumento de las tasas de expansión, dañando potencialmente la muestra y la postcombustión. Esto, a su vez, puede impedir la conversión de los compuestos orgánicos en NOx, CO2 y H2O. Es importante evitar los gases atrapados y un proceso de remoción incompleto, ya que dan lugar a defectos y a una microestructura no deseada.

El gráfico muestra los resultados del análisis termogravimétrico.

Análisis termogravimétrico (TGA)

El análisis termogravimétrico (TGA) se recomienda para controlar y optimizar el progreso de la degradación térmica.

A menudo se observa una disminución de la masa del reactivo con un aumento del producto resultante. Este cambio puede registrarse controlando la pérdida de masa en tiempo real durante el ciclo térmico.

TGA hasta 5 g: Analizadores térmicos para procesos termoanalíticos - ELTRA
TGA hasta 2 kg: Horno de cenizas AAF-BAL con balanza integrada - Carbolite Gero

ELTRA: TGA Thermostep
Carbolite Gero: AAF-BAL

Desbanderizado catalítico

En este proceso, el aglutinante principal es atacado directamente por un vapor ácido. Cuando el aglutinante reacciona con el ácido que actúa como catalizador, se convierte en moléculas más pequeñas que pueden removerse. El desbanderizado catalítico elimina el aglutinante más rápidamente que el desbanderizado térmico. Este método es especialmente útil en situaciones en las que hay componentes de gran tamaño o un alto procesamiento de muestras, ya que se tarda mucho tiempo en disipar los productos gaseosos. El desbanderizado catalítico a baja temperatura garantiza la remoción de los gases que pueden crear presión en los poros y evita que el componente se rompa.

El ácido nítrico se evapora a unos 120 °C y se introduce en un horno junto con un gas portador de nitrógeno. El ventilador de recirculación de aire favorece la circulación del ácido alrededor de la parte verde y facilita así la interacción entre el ácido nítrico y el aglutinante principal, el polioximetileno (POM). Este aglutinante polimérico está formado por una cadena continua de átomos de oxígeno y carbono. Los átomos de oxígeno de esta macromolécula son susceptibles al ataque ácido, lo que provoca la conversión del polímero POM en formaldehído. Debido a su bajo peso molecular, el formaldehído puede eliminarse rápidamente de la matriz aglutinante en forma de vapor. El flujo de gas en el horno dirige el formaldehído a la salida de gas, donde se quema de forma segura con la ayuda de la postcombustión activa.

La importancia del desbanderizado

Para la sinterización, es imprescindible eliminar el aglutinante por varias razones:

  • La presencia de aglutinante durante la sinterización provoca una mayor densidad de defectos en el estructura. A medida que aumenta la temperatura del horno, los aglutinantes pueden quemarse y generar gases. Estos gases quedan atrapados en la estructura, dando lugar a una estructura muy porosa.
  • El aglutinante no quemado no permite que las piezas alcancen toda su densidad. Esto se debe a que las partículas no pueden juntarse y fusionarse por completo, lo que es necesario para conseguir un componente de densidad completa.
  • Si no se elimina el aglutinante antes de la sinterización, se deteriorarán las propiedades mecánicas de la pieza. Esto se debe a que la sinterización mejora la microestructura de la pieza, pero la presencia de aglutinante sin quemar dificulta el proceso y cambia su composición química.
  • Si el aglutinante permanece tras el desbanderizado y la sinterización, reacciona con los demás elementos de la pieza y provoca una disminución del punto de fusión y de otras propiedades generales de la pieza.

 

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Tanto si se trata de un producto estándar como de una solución totalmente personalizada, Carbolite Gero lleva años fabricando miles de soluciones de secado y realizando proyectos en todo el mundo.

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Hornos para el desbanderizado - FAQ

¿Qué es el desbanderizado?

El desbanderizado es un paso fundamental en la pulvimetalurgia y la fabricación aditiva, ya que ayuda a que las piezas conserven su forma antes de los siguientes pasos de procesamiento. El proceso de eliminación del aglutinante implica la degradación térmica de los agentes aglutinantes o aditivos de un componente moldeado. La eliminación del aglutinante permite que los polvos se consoliden y garantiza una porosidad o unos huecos mínimos en la estructura.

¿Cuál es la diferencia entre desbanderizado y pirólisis?

Aunque tanto el desbanderizado como la pirólisis implican calor, ambos procesos tienen una finalidad diferente durante los procesos de fabricación. El desbanderizado implica la eliminación del aglutinante por degradación o evaporación. Este proceso es necesario antes de la sinterización para producir un componente totalmente denso. La pirólisis, por el contrario, es una descomposición química inducida térmicamente que se produce en ausencia de oxígeno. Los precursores orgánicos se descomponen a una temperatura elevada y en un entorno inerte para producir volátiles distintos del carbono.

¿Qué industrias se benefician del proceso de desbanderizado?

El desbanderizado se utiliza en varias industrias, ya que prepara los componentes para la sinterización. Entre los sectores que se benefician de este proceso se encuentran la fabricación aditiva, el moldeo por inyección de metales (MIM), el moldeo por inyección de cerámica (CIM), la fabricación de cerámica técnica, la automoción, la industria aeroespacial, la defensa y las tecnologías médicas. Los productos fabricados mediante este proceso van desde productos de consumo hasta hardware industrial.

¿Qué soluciones ofrecemos para el desbanderizado?

Carbolite Gero ofrece tres soluciones diferentes para el desbanderizado, que incluyen el desbanderizado térmico en aire, el desbanderizado térmico bajo atmósfera protectora y el desbanderizado catalítico. Dependiendo de los requisitos de su aplicación, se puede ofrecer una gama de hornos o una opción de horno. Antes de elegir, debe conocer el tamaño de su componente y la cantidad de aglutinante que contiene.