اثر پارامترهای فرایند ساخت بر ریزساختار قطعات آلومینیائی تهیه شده به روش ریخته گری تزریقی

هدف از اجرای این کار تحقیقاتی بررسی پارامترهای مهم بر ریزساختار قطعات آلومینائی تهیه شده به روش قالب گیری تزریقی بود. در این راستا می توان از نقش آماده سازی، تاثیر دما و فشار به هنگام شکل دهی، اثر مقدار ادیتو در فرمولاسیون و شیب منحنی پخت نام برد. در صورت پوشیده شدن سطح پودر آلومینا توسط اسید استئاریک عمل اختلاط بهتر انجام شده و از به هم چسبیدن ذرات و تشکیل آگلومره ها جلوگیری می شود. استفاده از سوپر میکسر سرعت بالا جهت خردکردن آگلومره های اولیه و مخلوطشدن اسید استئاریک با آلومینا بسیار مناسب به نظر می رسد. ریزساختار نمونه مخلوط شده با سوپر میکسر سرعت بالا دارای یکنواختی بهتری نسبت به نمونه های دیگر می باشد که در نهایت دارای خواص بهتر بعد از پخت می باشد. اسید استئاریک باعث اختلاط بهتر، کاهش سایش دستگاهها و در نتیجه کاهش ناخالصی آهن می شود و خواص رئولوژی بهبود می یابد. با افزایش اسید استئاریک دمای شکل دهی پایین تری می آید، سطح قطعات یکنواخت تر شده و خروج مواد پلیمری آهسته تر می شود. مهمترین اثر فشار در شکل دهی، مربوط به رانش مخلوط ویسکوز به داخل قالب سرد می باشد. در صورت کم بودن فشار، سرعت تزریق کاهش می یابد و قبل از پرشدن قالب مواد سفت می شوند. به علت تبخیر مواد پلیمری بخصوص واکسها، در قطعات خام حباب تولید می شود که با افزایش در هنگام شکل دهی این حبابها خارج می شود. همچنین افزایش فشار زیاد مربوط به افزایش سرعت تزریق و جدایش آلومینا از پلیمر می باشد که بوجود آمدن عیوب را به دنبال دارد. با توجه به آزمایشات اولیه و طراحی توان دستگاه تزریق رنج فشار بین 170bar تا 280bar انتخاب شد. دما تاثیر مستقیم در ویسکوزیته مخلوط، هنگام شکل دهی دارد. با افزایش دما ویسکوزیته کاهش می یابد که کاهش ویسکوزیته باعث می شود مواد به راحتی داخل قالب رفته و ساختار یکنواخت تری بدست آید. دمای شکل دهی وابستگی شدید به نقطه ذوب پلیمر اصلی دارد، به نحوی که باید ویسکوزیته مناسب را به پلیمر اصلی بدهد. افزایش بیش از حد دما باعث تبخیر واکسها و در نتیجه تولید حفرات در ساختار قطعات می شود. به علت انتخاب ipp به عنوان پلیمر اصلی در فرمولاسیون و با توجه به نقطه ذوب آن رنج دمایی بین 150 درجه سانتیگراد تا 90 درجه سانتیگراد انتخاب شد. مهمترین مرحله در پخت نمونه ها مربوط به خروج مواد پلیمری می باشد. معمولا خروج آنها بوسیله اعمال حرارت انجام می شود که نخستین گام با فرآیند تجزیه و در نهایت با تبخیر آنها همراه است . در این مرحله بحرانی ترین رنج دمایی مربوط به خروج پلیمر اصلی است . هر چه شیب حرارتی کندتر باشد و اعمال حرارت آهسته تر انجام شود تبخیر مواد پلیمری آرام تر صورت می گیرد و ریزساختار یکنواخت تری حاصل می شود. با توجه به منحنی های tg گرفته شده از مواد اولیه رنج دمایی بحرانی بین 200 درجه سانتیگراد تا 300 درجه سانتیگراد می باشد که مربوطه به خروج ipp است .