Huokoisuuden säätäminen metallien ruiskuvalussa

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua metallinruiskuvalutekniikkaan ja tutkia prosessin vaiheita, jotka vaikuttavat saatavan kappaleen huokoisuuteen. Samalla pyrittiin saamaan aikaan kappaleeseen kohtuullinen mekaaninen lujuus. Työn teoria osassa käydään läpi prosessi ja tutustutaan erilaisiin huokoisuuteen vaikuttaviin tekijöihin. Teorian jälkeen suoritettiin käytännön kokeellinen osuus.

Käytännön kokeissa keskityttiin prosessin sintrausvaiheeseen. Työn tarkoitukseen pääsemiseksi tutkittiin eri lähteitä, suoritettiin käytännön kokeita ja käytettiin paljon kuvia asioiden havainnollistamiseksi. Huokoisuuteen pyrittiin vaikuttamaan sintrauslämpötilan muutoksilla. Lopputuloksia tutkittiin mittaamalla kappaleiden tiheyksiä ja kutistumia. Tämän lisäksi kappaleiden rakennetta tutkittiin mikroskoopin avulla. Tarkoituksena oli suorittaa kappaleille myös koedatan perusteella DOE-analyysi.

Työn lopputulokset eivät täysin vastanneet odotuksia, mutta tulokset olivat jokseenkin johdonmukaiset. Kappaleille onnistuttiin määrittämään sintraukseen vaadittava alaraja lämpötilalle. Lopussa pohdittiin myös sitä mitä olisi voinut tehdä toisin, jotta lopputulokset olisivat olleet kattavammat. Tähän olisi vaadittu enemmän sintrauseriä ja käyttämällä muuttujina useampia parametreja. Työn edistymistä jarrutti valitettavasti jatkuvat konerikot.

The goal of this thesis was to get familiar with metal injection molding technology and to research its phases that relate to the porosity of the final product while also maintaining a reasonable mechanical strength. The theory section of this thesis covers the MIM-process and the research of different variables which are connected to the porosity of the product. After the theory section there is the experimental research.

The practical experiments part of the thesis focuses on the sintering phase of the MIM-process. To accomplish the set goals, this thesis includes many various sources, comprehensive experiments and a lot of pictures to visualize things. The aim is to mainly try to affect the porosity of the product via sintering temperature. Results of the experiments will be studied through measurements of density and shrinkage and also by interpreting the structure of the products by using a microscope.

Results of the experiments weren’t quite what was expected, and the data was somewhat consistent. It was managed to set the bare minimum to the sintering temperature in which the process was successful. In the end of this thesis there is thoughts about what should have been done differently so that the results would have been more comprehensive. This would have been accomplished by getting more sintering batches through the process and using more variables in the experiments. Unfortunately, the progress of the research was constantly delayed by machinery breakdowns.