Toz enjeksiyon kalıplama yönteminde insört kullanarak büyük hacimli parçaların üretiminin araştırılması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: ASGHAR SAFARIANGHARASAGHAL

Danışman: ÇETİN KARATAŞ

Özet:

Toz Enjeksiyon Kalıplama (TEK) yöntemi, metal veya seramik tozundan oluşan küçük ve karmaşık parçaların üretiminde kullanılan bir yöntemdir. Toz Enjeksiyon Kalıplama yöntemi toz ve bağlayıcının karıştırılması, enjeksiyon, bağlayıcı giderme ve sinterleme olmak üzere dört adımdan oluşmaktadır. Büyük ve kalın parçaların üretiminde parçanın kalınlığına bağlı olarak TEK yöntemi ile üretim yapmanın bazı sınırlamaları vardır. Bu sınırlandırılmaların nedeni, parça kalınlığı arttığında bağlayıcının uzaklaştırılmasının zorlaşması, parça üretim zamanının artması ve neticede üretim maliyetinin yükselmesidir. Bu tez kapsamında, büyük parçaların üretiminde karşılaşılan zorlukların üstesinden gelmek için TEK'de yeni bir yöntem kullanılarak 316L paslanmaz çelik malzemesinden büyük hacimli parçaların (20 mm çapında) üretimi yapılmıştır. Bu yöntemde kalıp içine hazır çekirdek (insört) konulmasına ve parçanın tümünün değil sadece insört çevresine besleme stoğunun enjekte edilmesi prensibine dayanarak bağlayıcı giderme işlemi sonucunda oluşan problemler azaltılmıştır. İnsört/parça çap oranına bağlı olarak bağlayıcı giderme zamanı %90 azaltılmıştır. Sinterleme şartlarının, esas malzeme (besleme stoğu) ile insört malzemesi arasındaki difüzyon etkisi incelenmiştir. Çalışma sonucunda insört ile esas malzeme (besleme stoğu) arasındaki difüzyonda sinterleme sıcaklığı ve insört çap oranının en etkin faktörler olduğu tespit edilmiştir. Difüzyon ile birleşme, insörtün yüzey pürüzlülüğüne bağlı olmak üzere, yüzey pürüzlülüğü büyüdükçe daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Deneyler sonucunda insört/parça çap oranı, sinterleme şartları ve insört yüzey pürüzlülüğüne bağlı olarak insört ve esas malzeme (besleme stoğu) arasında en yüksek 360 MPa kesme gerilmesi değeri elde edilmiştir. İnsört/esas malzeme arasındaki difüzyon SEM, ışık mikroskopu, EDS ve mikrosertlik analizler ile incelenmiştir.