STEATİTİN ENJEKSİYONLA KALIPLANABİLİRLİĞİNE BESLEME STOK REOLOJİLERİNİN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Bu çalışmada; steatitin enjeksiyonla hatasız kalıplanması için en uygun reoloji, bağlayıcı giderme ve kalıplamaparametreleri belirlenmiştir. Kılcal ve tork reometre çalışması ile dört farklı besleme stoğu için erime akışindeksi (554 - 988 g/10 dakika), akış davranış indeksi (0,507 - 0,601), akıcılık (5,21 - 8,99 x10-3Pa-1s-1) veaktivasyon enerjisi (26,9 - 39,1 kJ/mol) değerleri belirlenerek en ideal besleme stoğu tespit edilmiştir. Reolojikaçıdan en ideal besleme stoğu Steatit + polietilenglikol (PEG) + polipropilen (PP) + stearik asit (SA)’den oluşankarışımdır. Bu besleme stoku için farklı akış hızı (15-25 cm3), silindir sıcaklığı (185-200 0C) ve enjeksiyonbasıncı (1000-1350 bar) değerleri için kalıplama yapılmıştır. Kalıplanmış numunelere bağlayıcı giderme işlemiçözgen ve ısıl olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilmiştir. Isıl bağlayıcı giderme 100C/dakika ve 10C/dakikaısıtma hızında gerçekleştirilmiştir. Sonrasında optimum reoloji, bağlayıcı giderme ve kalıplama parametreleri ileüretilmiş numunelere SEM incelemesi yapılmıştır. Çarpılma, iç çatlak ve deformasyona rastlanmayan finalparçaları elde edilmiştir.

___

  • German R.M., Powder Injection Molding, Metal
  • Powder Industries Federation, Princeton, USA, 1990.
  • German R.M. and Bose A., Injection Molding of
  • Metals and Ceramics, Metal Powder Industries
  • Federation, Princeton, USA, 1997.
  • Mutsuddy B.C., R.G. Ford, Ceramic Injection
  • Molding, Chapman and Hall, UK, 1995.
  • Ahn S., Chung S.T., Atre S.V., Park S.J., German
  • R.M., Integrated filling, packing, and cooling CAE
  • analysis of powder injection molding parts, Powder
  • Metallurgy,Vol. 51, No: 4, pp. 318–326, 2008.
  • Yang W.W., Yang K.Y., Hon H.H., Solvent
  • debinding mechanism for alumina injection molded
  • compact with water-soluble binders, Ceramic
  • International, 29 (7), 745-756, 2003.
  • Bandyopadhyay G. and French K.W., Injection
  • molded ceramics: critical aspects of the binder
  • removal process and component fabrication, J. Eur.
  • Ceram. Soc., 11, 23–34, 1993.
  • Hwang K.S. and Tsou T.H., Thermal debinding of
  • powder injection molded parts: observations and
  • mechanisms, Metall. Trans., 23A, 2775–2782, 1992.
  • Verweij H. and Bruggink W.H.M., Reactioncontrolled
  • binder burnout of ceramic multilayer
  • capacitors, J. Am. Ceram. Soc., 73, 226–231, 1990.
  • Woodthorpe J., Edirisingheand M.J. and Evans
  • J.R.G., Properties of ceramic injection moulding
  • formulations, Part 3: Polymer Removal. J. Mater.
  • Sci., 24, 1038–1048, 1989.
  • Supati R., et al., Mixing and characterization of
  • feedstock for powder injectionmolding, Materials
  • Letters, 46, (2-3), 109-114, 2000.
  • Lin, H. K. and Hawang, K.S., In situ dimensional
  • changes of powder injection molded compact during
  • solvent debinding, Acta. Mater., 46 (12), 4303-4309,
  • -
  • Goodship, V., Practical guide to injection
  • moulding, Rapra Technology, Shawbury, 2004.
  • Thomas-Vielma, A. Cervera, B. Levenfeld, A.
  • Várez, Production of alumina parts by powder
  • injection molding with a binder system based on high
  • density polyethylene, Journal of the European
  • Ceramic Society, 28(4), 763-771, 2008.
  • Merz L., et al., Feedstock development for micro
  • powder injection molding, Microsyst. Technol., 8,
  • -132, 2002.
  • Angermann H.H. and Biest O.V., Rev.
  • Particulate Mater., 3, 35, 1995
  • Gorjan L., Dakskobler A., Kosmač T., Partial
  • wick-debinding of low-pressure powder injectionmoulded
  • ceramic parts, Journal of the European
  • Ceramic Society, 30 (15), 3013-3021, 2010.
  • Redy J.J., Ravi N., Vijayakumar M., Simple
  • model viscosity of powder injection mouldingmixez
  • with binder content above powder critical binder
  • volume concentration, J.Eur. Ceram. Soc., 20, 2183-
  • , 2000.
  • Hsu K.C., Lin C.C. Lo G.M., Efferct of wax
  • composition on injection moulding of 304 L stainless
  • steel powder, Powder Metal., 37, 272-276, 1994.
  • Zhang T., Evans J.R.G., Woodhorpe J., Injection
  • moulding of silicon carbide using on organic vehicle
  • based on a preceramic polymer, J. Eur. Ceram. Soc.
  • , 729-734, 1995
  • Hens K.F., German R.M., Advanced processing of
  • advanced materials via powder injection molding,
  • Advances in Powder Mettalurgy and Particulate
  • Materials, 5, 153-164, 1993.
  • Amaya H.E., Solvent dewaxing: principles and
  • application, in Proceedings of the Powder Metallurgy
  • Conferences on Advances in Powder Metallurgy,
  • , 233-246, 1990.
  • Urtekin L., Toz Enjeksiyon Kalıplanmış Steatit
  • Seramiklerin Özelliklerine Kalıplama Ve Sinterleme
  • Parametrelerinin Etkisinin Deneysel Olarak
  • İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen
  • Bilimleri Enstitüsü, 2008.
  • Mutsuddy B.C., Injection molding research paves
  • way to ceramic engine parts, J. Ind. Res. Dev., 25b,
  • -80, 1983.
  • F. Moore, Rheology of ceramic systems, Institute
  • of Ceramics, UK, 18, 1965.
  • Edirisinghe M.J., Shaw H.M., Tomkins K.L., Flow
  • behavior of ceramics injection moulding suspensions,
  • Ceramic International, 18, 193-200, 1992.
  • Shibo G., Xuanhui Q., Xinbo H., Ting Z.,
  • Bohuave D., Powder injection molding of Ti–6Al–4V
  • alloy, Journal of Materials Processing Technology,
  • (3), 310-314, 2006.
  • Yang W.W., Yang K.Y., Hon H.H., Effect of PEG
  • molecular weight on rheological behaviour of alumina injection molding feedstock, Materials Chemistry
  • and Physics, 78, 416-424, 2002.
  • Karataş, Ç.,Sarıtaş, S., Powder Injection Molding:
  • A High Technology Manufacturing Process, Journal
  • of The Faculty of Engineering and Architecture of
  • Gazi University, 13/2, 193-228,1998.
  • Edirisinghe M.J., Evans J.R.G., Rheology of
  • ceramic injection molding formulations, Ceramic
  • Trans. J., 86, 18-22, 1987.
  • Karatas C., Kocer A., Ünal H. I., Saritas S.,
  • Rheological properties of feedstocks prepared with
  • steatite powder and polyethylene-based thermoplastic
  • binders, Journal of Materials Processing
  • Technology, 152 (1), 77-831, 2004.
  • CaO M.Y., Rhee B.O, Chuy CI., Usefulness of
  • viscosity measurement of feedstock in powder
  • injection molding, Advances in Powder Metallurgy,
  • , MPIF, Princeton, NJ, USA, 1991.
  • Urtekin L, Uslan I. and Tuc B., Investigation of
  • Properties of Powder Injection-Molded Steatites,
  • Journal of Materials Engineering and
  • Performance, 21 (3), 358-365, 2012.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ