Wie im vorherigen Artikel zur Formgebung erläutert, gilt das Teil nach dem Austritt aus der Metallpulverspritzgussmaschine als „Grünteil" und ist etwa 20% größer als das Endteil. Damit das Teil fehlerfrei in die Sinterphase übergehen kann, muss es entbindert werden. Nach Abschluss des Entbinderungsprozesses gilt das Teil als „Braunteil".
Der Entbinderungsprozess entfernt das primäre Bindemittel aus dem Formteil. In der Regel umfasst der Entbinderungsprozess mehrere Schritte, und das Teil durchläuft mehr als einen Zyklus, um vor dem Sintern möglichst viel Bindemittel zu entfernen. Nach dem Entbindern ist das Teil teilporös, sodass das sekundäre Bindemittel während des Sinterzyklus leicht entweichen kann. Viele fragen sich, warum das Entbindern erforderlich ist, doch ohne diesen entscheidenden Schritt wäre das Teil nicht so robust. Das Entbindern verhindert zudem das Verstopfen von Öfen, was zu zusätzlichen Fertigungskosten führen kann. Darüber hinaus ist es schneller, zuerst zu entbindern und anschließend zu sintern, als nur zu sintern. Das Entbindern kann mit mehreren Verfahren erfolgen. Die drei gängigsten Verfahren werden nachfolgend ausführlich erläutert.
Entbinderungsverfahren
In der Regel werden drei Entbinderungsverfahren eingesetzt – thermisches Entbindern, Entbindern mit überkritischen Fluiden (SFC) und Lösungsmittelentbindern. Das thermische Entbindern erfolgt in einer temperaturgeregelten Umgebung. Es erfordert kostengünstige Anlagen, hat jedoch einen langen Prozesszyklus und führt zu einer geringen Festigkeit des Braunteils. Das Entbindern mit überkritischen Fluiden erfolgt in einer gasförmig-sauren Umgebung. Dieses Verfahren bietet eine gute Festigkeit des Braunteils und ist umweltfreundlich, basiert jedoch auf einem patentierten Prozess mit wenigen Lieferanten und begrenzten Materialien. Das letzte Verfahren ist das bei MIM-Herstellern am häufigsten eingesetzte – das Lösungsmittelentbindern. Beim Lösungsmittelentbindern werden Aceton, Heptan, Trichlorethylen und Wasser verwendet. Es führt zu einer guten Festigkeit des Braunteils und ist ein gleichbleibender Prozess mit geschlossenem Kreislaufsystem. Das Lösungsmittelentbindern ist nicht so umweltfreundlich wie die anderen Verfahren, was einer der wenigen Nachteile dieses Entbinderungsverfahrens ist.
Im letzten Teil dieser Serie erfahren Sie mehr über die Sinterphase. Diese Phase ist die letzte im MIM-Prozess und erzeugt das fertige Teil.
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