Što je vezivni materijal?
U injekcijskom prešanju metala, vezivo ima presudnu ulogu. Veziva se obično sastoje od mješavine različitih polimera, uključujući glavnu fazu i nekoliko aditivnih faza (kao što su disperzanti, stabilizatori i plastifikatori). Glavna funkcija veziva je povećati protočnost praha tijekom ubrizgavanja kako bi se olakšalo oblikovanje i osigurala određena čvrstoća dijelu nakon kalupljenja. Kao posredna komponenta, vezivo ne samo da oblikuje metalni prah, već i održava njegov oblik prije početka sinteriranja. Miješanjem veziva s metalnim prahom stvara se sirovina koja se koristi u injekcijskom prešanju metala. Vezivo se uklanja nakon injekcijskog prešanja i prije početka sinteriranja.
I konačna svojstva nakon sinteriranja. Svojstva veziva utječu na raspodjelu metalnih čestica, proces injekcijskog prešanja, veličinu injekcijskog dijela i konačna svojstva sinteriranog dijela. Tablica 4.1 sažima karakteristike idealnog sustava veziva za injekcijsko prešanje metala. Vezivo i metalne čestice trebaju imati mali kontaktni kut, budući da manji kontaktni kut omogućuje vezivu da bolje navlaži površinu praha, čime se olakšava miješanje i injekcijsko prešanje. Čestice veziva i metala trebaju ostati međusobno inertne; to jest, vezivo ne bi trebalo reagirati s česticama metala, a čestice metala ne bi trebale uzrokovati polimerizaciju ili degradaciju veziva. Mješavina veziva i praha, tj. sirovina, treba zadovoljiti različite reološke zahtjeve za uspješno oblikovanje dijelova bez nedostataka. Viskoznost sirovine treba biti unutar razumnog raspona kako bi se osiguralo glatko injekcijsko prešanje. Preniska viskoznost sirovine uzrokovat će odvajanje faza između praha i veziva tijekom prešanja, dok će previsoka viskoznost sirovine utjecati na proces miješanja i injekcijskog prešanja. Osim što se zahtijeva da viskoznost sirovine bude unutar idealnog raspona tijekom kalupljenja, također je potrebno da se viskoznost sirovine značajno poveća nakon hlađenja, što pomaže da predforma za ubrizgavanje zadrži određeni oblik tijekom hlađenja.
Tablica 4.1 Karakteristike idealnih vezivnih sustava za injekcijsko prešanje metala
| Artikal | Idealne karakteristike |
|---|---|
| Interakcija s prahom | Mali kontaktni kut, dobro vezivanje s prahom, nema kemijske reakcije s prahom |
| Karakteristike protoka | Niska viskoznost na temperaturi kalupljenja, mala promjena viskoznosti tijekom kalupljenja, brzo povećanje viskoznosti tijekom hlađenja, visoka fluidnost i mogućnost punjenja |
| Oslobađanje imovine | Postepena razgradnja, različite temperature razgradnje za različite komponente veziva, nizak sadržaj zaostalog ugljika nakon uklanjanja veziva, ne-toksični i ne-korozivni proizvodi razgradnje |
| Procesibilnost proizvodnje | Jednostavan za nabavu, niski troškovi proizvodnje, dugi vijek trajanja, siguran i ekološki prihvatljiv, bez degradacije zbog cikličkog zagrijavanja, visoka čvrstoća i tvrdoća, nizak koeficijent toplinske ekspanzije, lako se otapa u uobičajenim otapalima, visoka mazivost, nema grananja lanca u molekulama, nema usmjerene distribucije |
Vezivo treba brzo ukloniti tijekom uklanjanja bez izazivanja nedostataka u-brizganom dijelu. Najvjerojatnije će se pojaviti nedostaci u zelenom tijelu tijekom faze odvajanja jer se vjerojatnost defekata povećava kako se uklanja -vezivo koje daje snagu. Nedostatak otvorenih pora u početnoj fazi toplinskog uklanjanja veziva dovodi do nedostataka kao što su pukotine i mjehuri u dijelu-livanom injekcijom. Naprezanje generirano neispuštanjem proizvoda razgradnje polimera unutar injekcijsko{6}}lijevanog dijela također može uzrokovati nedostatke. Kako bi se to izbjeglo, vezivo je općenito dizajnirano kao više-komponentni sustav koji se razgrađuje na različitim temperaturama. U ovom slučaju, proces uklanjanja veziva može se podijeliti u dvije faze: U prvoj fazi uklanjaju se komponente vezivnog sustava s-točkom-niske točke taljenja, stvarajući otvorene pore u zelenom tijelu. Tijekom ovog procesa, preostale komponente vezivnog sustava osiguravaju čvrstoću i održavaju oblik-brizganog dijela. U drugoj fazi postupno se uklanjaju ostale komponente sustava veziva. Ova -metoda uklanjanja veziva u dva koraka omogućuje brže uklanjanje veziva s-brizganog dijela. Vezivo također treba biti potpuno razgradivo bez ostavljanja ostataka ugljika, a produkti razgradnje tijekom toplinskog odvajanja ne bi trebali biti korozivni za opremu.
Veziva koja se koriste u injekcijskom prešanju metala trebaju biti lako dostupna, jeftina i imati dugi vijek trajanja; otpad od vrata i klizača treba se ponovno koristiti tijekom procesa injekcijskog prešanja; vezivo treba imati dobru mogućnost recikliranja i ne smije se razgraditi tijekom ponovnog zagrijavanja; vezivo treba imati visoku toplinsku vodljivost i nizak koeficijent toplinskog širenja kako bi se spriječile greške uzrokovane toplinskim naprezanjem.
Malo je vjerojatno da će jedno vezivo zadovoljiti sve karakteristike hrane; sustavi veziva koji se koriste u injekcijskom prešanju obično sadrže više komponenti, od kojih svaka obavlja određenu funkciju. Sustav veziva obično sadrži glavnu komponentu, s ostalim komponentama koje djeluju kao dodaci za postizanje željenih karakteristika hrane.