İNSÖRTLÜ TOZ ENJEKSİYON KALIPLAMADA İNSÖRT MALZEMESİNİN ARAŞTIRILMASI

Yıl 2020, Cilt: 8 Sayı: 2, 475 - 485, 28.06.2020

Mehmet Subaşı , Kamran Samet , Çetin Karataş

https://doi.org/10.29109/gujsc.728630

Cited By: 2

Öz

İnsörtlü toz enjeksiyon kalıplama (İTEK) kalın parçaların (>10 mm) üretilebilmesi için geliştirilmiş bir yöntemdir. Bu yöntemde önceden hazırlanmış insörtler üzerine besleme stoku enjekte edilir. Enjeksiyon işleminden sonra kalıplanan parçalara bağlayıcı giderme ve sinterleme işlemleri uygulanır. Bu çalışmada, İTEK yöntemi ile üretilecek parçalarda, insört malzemesinin uygunluğu ve etkileri araştırılmıştır. Deneylerde tungusten karbür kobalt (WC-%9Co) besleme stoku kullanılmıştır. İnsört malzemesinin etkilerini belirlemek için 1020, 1050, 2312, 2344, 2379 ve 4140 çeliklerinden insörtler hazırlanmıştır. Bu insörtler üzerine WC besleme stoku enjekte edildikten sonra 1200, 1250 ve 1400 °C derecelerde ve 60, 180 ve 240 dakika sürelerde sinterleme işlemleri yapılmıştır. Deneyler sonucunda 1400°C sinterleme sıcaklığında tüm insörtlerin eridiği, 1200 °C ve 1250 °C sıcaklıklarda ise geometrik formlarını koruduğu belirlenmiştir. Fakat bu sıcaklıklarda (1200 °C - 1250 °C) insört ile enjekte bölge arasında bir birleşme oluşmadığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Sinterleme, İnsörtlü Toz enjeksiyon kalıplama, Tungusten karbür, İnsört, Toz enjeksiyon kalıplama

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK ve Gazi Üniversitesi BAP birimi

Proje Numarası

TÜBİTAK Proje No. 115M437; Gazi Üniversitesi Proje No. 07 / 2016-21

Kaynakça

• [1] Subaşi M., Koçak H., Safarian A., Karataş Ç. Investigation of functional core-rim composite part production by inserted powder injection moulding. Materials Science and Technology, 36 (293-298), (2020)
• [2] Safarian A., Subaşi M., Karataş Ç. The effect of sintering parameters on diffusion bonding of 316L stainless steel in inserted metal injection molding. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 89 (2165-2173), (2017).
• [3] Koçak H., Subaşı M., Karataş Ç. Sinter bonding of AISI 4340 and WC-Co using Ni interlayer by inserted powder injection molding. Ceramics International, 45 (22331-22335), (2019).
• [4] Heaney DF., Suri P., German RM. Defect-free sintering of two material powder injection molded components Part I Experimental investigations. Journal of Materials Science, 38 (4869-4874), (2003).
• [5] Antusch S., Norajitra P., Piotter V., Ritzhaupt-Kleissl H.-J., Spatafora L. Powder Injection Molding – An innovative manufacturing method for He-cooled DEMO divertor components. Fusion Engineering and Design, 86 (1575-1578), (2011).
• [6] Simchi A., Petzoldt F. Cosintering of Powder Injection Molding Parts Made from Ultrafine WC-Co and 316L Stainless Steel Powders for Fabrication of Novel Composite Structures. Metallurgical and Materials Transactions A, 41 (233-241), (2009).
• [7] Zhang SX., Ong ZY., Li T., Li QF., Pook SF. Ceramic composite components with gradient porosity by powder injection moulding, Materials & Design, 31 (2897-2903), (2010).
• [8] Dourandish M., Simchi A. Study the sintering behavior of nanocrystalline 3Y-TZP/430L stainless-steel composite layers for co-powder injection molding, Journal of Materials Science, 44 (1264-1274), (2009).
• [9] Ruh A., Hanemann T., Heldele R., Piotter V., Ritzhaupt-Kleissl H.-J., Hausselt J., Hanemann T., Heldele R., Hausselt J. Development of Two-Component Micropowder Injection Molding (2C MicroPIM): Characteristics of Applicable Materials, International Journal of Applied Ceramic Technology, 8 (194-202), (2011).
• [10] Ruh A., Piotter V., Plewa K., Ritzhaupt-Kleissl H.-J., Haußelt J. Effects of material improvement and injection moulding tool design on the movability of sintered two-component micro parts, Microsystem Technologies, 16 (1989-1994), (2010).
• [11] Gal CW., Han S S., Han J S., Lin D., Park S J., Investigation of stainless steel 316L/zirconia joint part fabricated by powder injection molding, International Journal of Applied Ceramic Technology, 16 (315-323), (2019).
• [12] Koçak H., Kamran S., Yılmaz O., Karataş Ç. Nikel Ara Katman Kullanılarak İnsörtlü Toz Enjeksiyon Kalıplama Yöntemiyle WC-Co/HSS Kompozit Parça Üretiminin Araştırılması, GU J Sci Part C, 6 (374-384), (2018).
• [13] Liu Z Y., Kent D., Schaffer G B. Powder Injection Molding of Al-(Steel and Magnet) Hybrid Components, Metallurgical and Materials Transactions A, 40 (2785-2788), (2009).
• [14] Kurt A., Uygur I., Ateş H. Effects of temperature on the weldability of powder metal parts joined by diffusion welding, Mater Sci Forum, 546-549 (667–670), (2007).
• [15] Heng S Y., Muhamad N., Sulong A B., Fayyaz A., Amin S M. Effect of sintering temperature on the mechanical and physical properties of WC–10%Co through micro-powder injection molding (μPIM), Ceramics International, 39 (4457-4464), (2013).