STEATİTİN ENJEKSİYONLA KALIPLANABİLİRLİĞİNE BESLEME STOK REOLOJİLERİNİN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

• STEATİTİN ENJEKSİYONLA KALIPLANABİLİRLİĞİNE BESLEME STOK REOLOJİLERİNİN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Kaynakça

1. German R.M., Powder Injection Molding, Metal
2. Powder Industries Federation, Princeton, USA, 1990.
3. German R.M. and Bose A., Injection Molding of
4. Metals and Ceramics, Metal Powder Industries
5. Federation, Princeton, USA, 1997.
6. Mutsuddy B.C., R.G. Ford, Ceramic Injection
7. Molding, Chapman and Hall, UK, 1995.
8. Ahn S., Chung S.T., Atre S.V., Park S.J., German

9. R.M., Integrated filling, packing, and cooling CAE
10. analysis of powder injection molding parts, Powder
11. Metallurgy,Vol. 51, No: 4, pp. 318–326, 2008.
12. Yang W.W., Yang K.Y., Hon H.H., Solvent
13. debinding mechanism for alumina injection molded
14. compact with water-soluble binders, Ceramic
15. International, 29 (7), 745-756, 2003.
16. Bandyopadhyay G. and French K.W., Injection
17. molded ceramics: critical aspects of the binder
18. removal process and component fabrication, J. Eur.
19. Ceram. Soc., 11, 23–34, 1993.
20. Hwang K.S. and Tsou T.H., Thermal debinding of
21. powder injection molded parts: observations and
22. mechanisms, Metall. Trans., 23A, 2775–2782, 1992.
23. Verweij H. and Bruggink W.H.M., Reactioncontrolled
24. binder burnout of ceramic multilayer
25. capacitors, J. Am. Ceram. Soc., 73, 226–231, 1990.
26. Woodthorpe J., Edirisingheand M.J. and Evans
27. J.R.G., Properties of ceramic injection moulding
28. formulations, Part 3: Polymer Removal. J. Mater.
29. Sci., 24, 1038–1048, 1989.
30. Supati R., et al., Mixing and characterization of
31. feedstock for powder injectionmolding, Materials
32. Letters, 46, (2-3), 109-114, 2000.
33. Lin, H. K. and Hawang, K.S., In situ dimensional
34. changes of powder injection molded compact during
35. solvent debinding, Acta. Mater., 46 (12), 4303-4309,
36. -
37. Goodship, V., Practical guide to injection
38. moulding, Rapra Technology, Shawbury, 2004.
39. Thomas-Vielma, A. Cervera, B. Levenfeld, A.
40. Várez, Production of alumina parts by powder
41. injection molding with a binder system based on high
42. density polyethylene, Journal of the European
43. Ceramic Society, 28(4), 763-771, 2008.
44. Merz L., et al., Feedstock development for micro
45. powder injection molding, Microsyst. Technol., 8,
46. -132, 2002.
47. Angermann H.H. and Biest O.V., Rev.
48. Particulate Mater., 3, 35, 1995
49. Gorjan L., Dakskobler A., Kosmač T., Partial
50. wick-debinding of low-pressure powder injectionmoulded
51. ceramic parts, Journal of the European
52. Ceramic Society, 30 (15), 3013-3021, 2010.
53. Redy J.J., Ravi N., Vijayakumar M., Simple
54. model viscosity of powder injection mouldingmixez
55. with binder content above powder critical binder
56. volume concentration, J.Eur. Ceram. Soc., 20, 2183-
57. , 2000.
58. Hsu K.C., Lin C.C. Lo G.M., Efferct of wax
59. composition on injection moulding of 304 L stainless
60. steel powder, Powder Metal., 37, 272-276, 1994.
61. Zhang T., Evans J.R.G., Woodhorpe J., Injection
62. moulding of silicon carbide using on organic vehicle
63. based on a preceramic polymer, J. Eur. Ceram. Soc.
64. , 729-734, 1995
65. Hens K.F., German R.M., Advanced processing of
66. advanced materials via powder injection molding,
67. Advances in Powder Mettalurgy and Particulate
68. Materials, 5, 153-164, 1993.
69. Amaya H.E., Solvent dewaxing: principles and
70. application, in Proceedings of the Powder Metallurgy
71. Conferences on Advances in Powder Metallurgy,
72. , 233-246, 1990.
73. Urtekin L., Toz Enjeksiyon Kalıplanmış Steatit
74. Seramiklerin Özelliklerine Kalıplama Ve Sinterleme
75. Parametrelerinin Etkisinin Deneysel Olarak
76. İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen
77. Bilimleri Enstitüsü, 2008.
78. Mutsuddy B.C., Injection molding research paves
79. way to ceramic engine parts, J. Ind. Res. Dev., 25b,
80. -80, 1983.
81. F. Moore, Rheology of ceramic systems, Institute
82. of Ceramics, UK, 18, 1965.
83. Edirisinghe M.J., Shaw H.M., Tomkins K.L., Flow
84. behavior of ceramics injection moulding suspensions,
85. Ceramic International, 18, 193-200, 1992.
86. Shibo G., Xuanhui Q., Xinbo H., Ting Z.,
87. Bohuave D., Powder injection molding of Ti–6Al–4V
88. alloy, Journal of Materials Processing Technology,
89. (3), 310-314, 2006.
90. Yang W.W., Yang K.Y., Hon H.H., Effect of PEG
91. molecular weight on rheological behaviour of alumina injection molding feedstock, Materials Chemistry
92. and Physics, 78, 416-424, 2002.
93. Karataş, Ç.,Sarıtaş, S., Powder Injection Molding:
94. A High Technology Manufacturing Process, Journal
95. of The Faculty of Engineering and Architecture of
96. Gazi University, 13/2, 193-228,1998.
97. Edirisinghe M.J., Evans J.R.G., Rheology of
98. ceramic injection molding formulations, Ceramic
99. Trans. J., 86, 18-22, 1987.
100. Karatas C., Kocer A., Ünal H. I., Saritas S.,
101. Rheological properties of feedstocks prepared with
102. steatite powder and polyethylene-based thermoplastic
103. binders, Journal of Materials Processing
104. Technology, 152 (1), 77-831, 2004.
105. CaO M.Y., Rhee B.O, Chuy CI., Usefulness of
106. viscosity measurement of feedstock in powder
107. injection molding, Advances in Powder Metallurgy,
108. , MPIF, Princeton, NJ, USA, 1991.
109. Urtekin L, Uslan I. and Tuc B., Investigation of
110. Properties of Powder Injection-Molded Steatites,
111. Journal of Materials Engineering and
112. Performance, 21 (3), 358-365, 2012.