วัสดุ Binder คืออะไร?
ในการฉีดขึ้นรูปโลหะ สารยึดเกาะมีบทบาทสำคัญใน สารยึดเกาะโดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนผสมของโพลีเมอร์หลายชนิด ซึ่งรวมถึงเฟสหลักและเฟสสารเติมแต่งหลายเฟส (เช่น สารช่วยกระจายตัว สารเพิ่มความคงตัว และพลาสติไซเซอร์) หน้าที่หลักของสารยึดเกาะคือการเพิ่มความสามารถในการไหลของผงในระหว่างการฉีด เพื่อความสะดวกในการขึ้นรูป และเพื่อให้ความแข็งแรงแก่ชิ้นส่วนหลังการขึ้นรูป เนื่องจากเป็นส่วนประกอบขั้นกลาง สารยึดเกาะจึงไม่เพียงแต่สร้างรูปร่างให้กับผงโลหะเท่านั้น แต่ยังรักษารูปร่างไว้ก่อนที่จะเริ่มการเผาผนึกอีกด้วย การผสมสารยึดเกาะกับผงโลหะจะสร้างวัตถุดิบที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปโลหะ สารยึดเกาะจะถูกเอาออกหลังจากการฉีดขึ้นรูปและก่อนที่จะเริ่มการเผาผนึก
และคุณสมบัติสุดท้ายหลังจากการเผาผนึก คุณสมบัติของสารยึดเกาะส่งผลต่อการกระจายตัวของอนุภาคโลหะ กระบวนการฉีดขึ้นรูป ขนาดของชิ้นส่วนฉีด และคุณสมบัติสุดท้ายของชิ้นส่วนซินเทอร์ ตารางที่ 4.1 สรุปคุณลักษณะของระบบสารยึดเกาะในอุดมคติสำหรับการฉีดขึ้นรูปโลหะ สารยึดเกาะและอนุภาคโลหะควรมีมุมสัมผัสที่เล็ก เนื่องจากมุมสัมผัสที่เล็กกว่าจะทำให้สารยึดเกาะเปียกพื้นผิวผงได้ดีขึ้น จึงอำนวยความสะดวกในการผสมและการฉีดขึ้นรูป สารยึดเกาะและอนุภาคโลหะควรคงสภาพเฉื่อยร่วมกัน นั่นคือสารยึดเกาะไม่ควรทำปฏิกิริยากับอนุภาคโลหะ และอนุภาคโลหะไม่ควรทำให้สารยึดเกาะเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์หรือสลายตัว ส่วนผสมของสารยึดเกาะและผง เช่น วัตถุดิบ ควรเป็นไปตามข้อกำหนดด้านรีโอโลจีต่างๆ เพื่อให้สามารถขึ้นรูปชิ้นส่วนที่ปราศจากข้อบกพร่องได้สำเร็จ ความหนืดของวัตถุดิบควรอยู่ในช่วงที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าการฉีดขึ้นรูปจะราบรื่น ความหนืดของวัตถุดิบตั้งต้นที่ต่ำเกินไปจะทำให้เกิดการแยกเฟสระหว่างผงและสารยึดเกาะระหว่างการขึ้นรูป ในขณะที่ความหนืดของวัตถุดิบตั้งต้นสูงเกินไปจะส่งผลต่อกระบวนการผสมและการฉีดขึ้นรูป นอกเหนือจากการกำหนดให้ความหนืดของวัตถุดิบป้อนอยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุดระหว่างการขึ้นรูปแล้ว ยังต้องการให้ความหนืดของวัตถุดิบป้อนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเย็นลง ซึ่งช่วยให้พรีฟอร์มการฉีดรักษารูปร่างที่แน่นอนระหว่างการทำความเย็น
ตารางที่ 4.1 คุณลักษณะของระบบสารยึดเกาะในอุดมคติสำหรับการฉีดขึ้นรูปโลหะ
| รายการ | ลักษณะเฉพาะในอุดมคติ |
|---|---|
| ปฏิสัมพันธ์กับผง | มุมสัมผัสเล็ก ประสิทธิภาพการยึดเกาะที่ดีกับผง ไม่มีปฏิกิริยาเคมีกับผง |
| ลักษณะการไหล | ความหนืดต่ำที่อุณหภูมิการขึ้นรูป ความหนืดเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยระหว่างการขึ้นรูป ความหนืดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการหล่อเย็น ความลื่นไหลและความสามารถในการเติมสูง |
| การหักล้างทรัพย์สิน | การสลายตัวแบบเป็นขั้นตอน อุณหภูมิในการสลายตัวที่แตกต่างกันสำหรับส่วนประกอบต่างๆ ของสารยึดเกาะ ปริมาณคาร์บอนตกค้างต่ำหลังการแยกตัว ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่ไม่-เป็นพิษและไม่-กัดกร่อน |
| กระบวนการผลิต | ได้มาง่าย ต้นทุนการผลิตต่ำ อายุการเก็บรักษานาน ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีการย่อยสลายเนื่องจากความร้อนแบบวงจร ความแข็งแรงและความแข็งสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ละลายได้ง่ายในตัวทำละลายทั่วไป การหล่อลื่นสูง ไม่มีการแตกแขนงของโซ่ในโมเลกุล ไม่มีการกระจายเชิงทิศทาง |
สารยึดเกาะควรถูกดึงออกอย่างรวดเร็วระหว่างการลอกออกโดยไม่ทำให้เกิดข้อบกพร่องในชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูป- ข้อบกพร่องมักจะก่อตัวขึ้นในตัวสีเขียวในระหว่างขั้นตอนการแยกตัวเนื่องจากความน่าจะเป็นของข้อบกพร่องจะเพิ่มขึ้นเมื่อความแรง-ของสารยึดเกาะที่มอบให้ถูกเอาออก การไม่มีรูพรุนที่เปิดอยู่ในระยะเริ่มแรกของการแยกสารด้วยความร้อนทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกและพุพองในชิ้นส่วนที่ฉีด- ความเครียดที่เกิดจากความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ย่อยสลายโพลีเมอร์ภายใน-ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดจนหลุดออกมาอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องได้เช่นกัน เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ โดยทั่วไปสารยึดเกาะได้รับการออกแบบให้เป็นระบบที่มีองค์ประกอบหลาย- ซึ่งจะสลายตัวที่อุณหภูมิต่างกัน ในกรณีนี้ กระบวนการแยกสารสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: ในระยะแรก องค์ประกอบ-จุดหลอมเหลว- ต่ำของระบบสารยึดเกาะจะถูกเอาออก ทำให้เกิดรูพรุนที่เปิดอยู่ในตัวสีเขียว ในระหว่างกระบวนการนี้ ส่วนประกอบที่เหลือของระบบสารยึดเกาะจะให้ความแข็งแรงและรักษารูปร่างของชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูป{13}} ในขั้นตอนที่สอง ส่วนประกอบอื่นๆ ของระบบสารยึดเกาะจะค่อยๆ ถูกกำจัดออก วิธีการแยกสารยึดเกาะสองขั้นตอนนี้-ช่วยให้สามารถดึงสารยึดเกาะออกจากชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูปได้รวดเร็วยิ่งขึ้น สารยึดเกาะควรย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่ทิ้งคราบคาร์บอน และผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวระหว่างการกำจัดความร้อนไม่ควรกัดกร่อนอุปกรณ์
สารยึดประสานที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปโลหะควรมีพร้อม ราคาไม่แพง และมีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน ของเสียจากประตูและทางวิ่งควรนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป สารยึดเกาะควรมีความสามารถในการรีไซเคิลได้ดีและไม่ควรเสื่อมสภาพระหว่างการให้ความร้อนซ้ำ สารยึดเกาะควรมีการนำความร้อนสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำเพื่อป้องกันข้อบกพร่องที่เกิดจากความเครียดจากความร้อน
สารยึดเกาะตัวเดียวไม่น่าจะตรงตามลักษณะการป้อนทั้งหมด ระบบสารยึดเกาะที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปมักจะมีส่วนประกอบหลายส่วน โดยแต่ละส่วนทำหน้าที่เฉพาะ ระบบสารยึดเกาะมักจะมีส่วนประกอบหลัก โดยมีส่วนประกอบอื่นๆ ทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งเพื่อให้ได้ลักษณะการป้อนที่ต้องการ