Què és el material d'enquadernació?
En l'emmotllament per injecció de metall, l'aglutinant té un paper crucial. Normalment, els aglutinants es componen d'una barreja de diversos polímers, incloent una fase principal i diverses fases additives (com ara dispersants, estabilitzants i plastificants). La funció principal de l'aglutinant és augmentar la fluïdesa de la pols durant la injecció per facilitar l'emmotllament i proporcionar una certa resistència a la peça després de l'emmotllament. Com a component intermedi, l'aglutinant no només dóna forma a la pols metàl·lica sinó que també manté la seva forma abans que comenci la sinterització. La barreja de l'aglutinant amb la pols metàl·lica crea una matèria primera, que s'utilitza en l'emmotllament per injecció de metall. L'aglutinant s'elimina després de l'emmotllament per injecció i abans que comenci la sinterització.
I les propietats finals després de la sinterització. Les propietats de l'aglutinant afecten la distribució de partícules metàl·liques, el procés d'emmotllament per injecció, la mida de la peça d'injecció i les propietats finals de la peça sinteritzada. La taula 4.1 resumeix les característiques d'un sistema aglutinant ideal per a l'emmotllament per injecció de metalls. L'aglutinant i les partícules metàl·liques han de tenir un angle de contacte petit, ja que un angle de contacte més petit permet que l'aglutinant mulli millor la superfície de la pols, facilitant així la barreja i l'emmotllament per injecció. L'aglutinant i les partícules metàl·liques han de romandre mútuament inerts; és a dir, l'aglutinant no hauria de reaccionar amb les partícules metàl·liques i les partícules metàl·liques no haurien de fer que l'aglutinant es polimeritzi o es degradi. La barreja d'aglutinant i pols, és a dir, la matèria primera, ha de complir diversos requisits reològics per modelar amb èxit peces lliures de defectes. La viscositat de la matèria primera ha d'estar dins d'un rang raonable per garantir un modelat per injecció suau. Una viscositat massa baixa de la matèria primera provocarà una separació de fases entre la pols i l'aglutinant durant l'emmotllament, mentre que una viscositat massa alta afectarà el procés de barreja i emmotllament per injecció. A més d'exigir que la viscositat de la matèria primera estigui dins d'un rang ideal durant l'emmotllament, també es requereix que la viscositat de la matèria primera augmenti significativament en refredar-se, cosa que ajuda a la preforma d'injecció a mantenir una certa forma durant el refredament.
Taula 4.1 Característiques dels sistemes aglutinants ideals per a l'emmotllament per injecció de metalls
| Item | Característiques ideals |
|---|---|
| Interacció amb la pols | Angle de contacte petit, bon rendiment d'unió amb pols, sense reacció química amb pols |
| Característiques del flux | Baixa viscositat a la temperatura d'emmotllament, petit canvi de viscositat durant l'emmotllament, ràpid augment de la viscositat durant el refredament, alta fluïdesa i capacitat d'ompliment |
| Propietat desvinculadora | Descomposició gradual, diferents temperatures de descomposició per a diferents components de l'aglutinant, baix contingut de carboni residual després del desenllaç, productes de descomposició no{-tòxics i no-corrosius |
| Processibilitat de fabricació | Fàcil d'obtenir, baix cost de producció, llarga vida útil, segur i respectuós amb el medi ambient, sense degradació a causa de l'escalfament cíclic, alta resistència i duresa, baix coeficient d'expansió tèrmica, fàcil de dissoldre en dissolvents comuns, alta lubricitat, sense ramificació de cadena en molècules, sense distribució orientada |
L'aglutinant s'ha d'eliminar ràpidament durant el desligament sense causar defectes a la peça modelada per injecció{0}}. És més probable que els defectes es formin al cos verd durant l'etapa de desenllaç perquè la probabilitat de defectes augmenta a mesura que s'elimina la força-que proporciona l'aglutinant. La manca de porus oberts en l'etapa inicial de desenllaç tèrmic provoca defectes com ara esquerdes i butllofes a la peça modelada per injecció-. L'estrès generat per la fallada dels productes de degradació del polímer dins de la peça modelada per injecció-per escapar també pot provocar defectes. Per evitar-ho, l'aglutinant es dissenya generalment com un sistema multi-component que es descompon a diferents temperatures. En aquest cas, el procés d'unió es pot dividir en dues etapes: a la primera, s'eliminen els components de punt baix{10}}de fusió- del sistema aglutinant, creant porus oberts al cos verd. Durant aquest procés, els components restants del sistema aglutinant proporcionen resistència i mantenen la forma de la peça modelada per injecció-. En la segona etapa, els altres components del sistema aglutinant s'eliminen gradualment. Aquest mètode de desvinculació en dos-passos permet una eliminació més ràpida de l'aglutinant de la peça modelada per injecció-. L'aglutinant també ha de ser completament descomposable sense deixar residus de carboni i els productes de descomposició durant la desligació tèrmica no han de ser corrosius per a l'equip.
Els aglutinants utilitzats en l'emmotllament per injecció de metalls han de ser fàcilment disponibles, econòmics i tenir una llarga vida útil; els residus de la porta i del corredor han de ser reutilitzables durant el procés d'emmotllament per injecció; l'aglutinant ha de tenir una bona reciclabilitat i no s'ha de degradar durant el reescalfament; l'aglutinant ha de tenir una alta conductivitat tèrmica i un baix coeficient d'expansió tèrmica per evitar defectes causats per l'estrès tèrmic.
És poc probable que un sol aglutinant compleixi totes les característiques de l'alimentació; Els sistemes aglutinants utilitzats en l'emmotllament per injecció normalment contenen diversos components, cadascun realitzant una funció específica. Un sistema aglutinant normalment conté un component principal, amb altres components que actuen com a additius per aconseguir les característiques d'alimentació desitjades.