بررسی تاثیر مقدار بار جامد بر فرایند قالب‌گیری تزریقی با فشار پایین (LPIM) قطعات زیرکونیایی

نویسندگان

1 مدیرعامل، شرکت نوگرا سرام فناور، مرکز رشد پژوهشگاه مواد و انرژی، مشکین‌دشت، البرز، ایران

2 استاد، دانشکدهٔ مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

3 مدرس، دانشکدهٔ مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

doi
10.30501/jamt.2024.417900.1289
چکیده

در این پژوهش از روش قالب‌گیری تزریقی با فشار پایین به‌عنوان یکی از روش‌های شکل‌دهی سرامیک‌های پیشرفته و با پیچیدگی بالا برای ساخت قطعات زیرکونیایی (اکسید زیرکونیوم) استفاده شد. بهینه‌سازی درصد حجمی بار جامد به ساخت قطعاتی بدون عیب کمک می‌کند. برای این کار در این پژوهش از دو مسیر بررسی رفتار جریان‌یابی و چسب‌زدایی خوراک‌های زیرکونیا برای انتخاب درصد بهینهٔ بار جامد استفاده شد. این بهینه‌سازی بین خوراک‌های حاوی ۵۲، ۵۳ و ۵۴ درصد حجمی بار جامد و در دماهای 70، 80 و 90 درجهٔ سلسیوس انجام شد. در این میان، خوراک حاوی ۵۴ درصد حجمی بار جامد دارای رفتار جریان‌یابی بهتر و حساسیت کمتر به برش و همچنین رفتار چسب‌زدایی بهتری از دو خوراک دیگر بوده و ساخت قطعهٔ بدون عیب ازطریق این خوراک میسر شد. بدنهٔ زینترشدهٔ زیرکونیایی دارای چگالی بالک ۵۰/۴ گرم بر سانتی‌متر مکعب و درصد تخلخل ظاهری ۵/۱۸ است. این قطعه با خواصی که دارد برای بوته‌های سرامیکی با کاربرد ذوب و ریخته‌گری سوپرآلیاژهای پایهٔ نیکل مناسب است.