بررسی عددی و تجربی پر شدن قالب تزریق و تعیین شرایط مناسب قالب تزریق در روش قالب‌گیری تزریقی پودر فلز

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران

2 دانشکده مهندسی مواد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

3 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران

doi
چکیده

یکی از مهم‌ترین مراحل فرایند قالب‌گیری تزریقی پودر فلز، طراحی و ساخت قالب تزریق است. از موارد بسیار مهم و تأثیرگذار در کیفیت قطعه، محل تزریق در قالب و نحوه‌ پرشدن قطعه در هنگام قالب‌گیری تزریقی می‌باشد که به‌طور مستقیم بر روی کیفیت قطعه‌ نهایی تأثیرگذار خواهد بود. در این مقاله، از پودر حاوی فولاد زنگ‌نزن L 316 برای مواد اولیه و نرم‌افزار مولدکس D3 برای شبیه‌سازی استفاده شده است. پارامترهای زمان تزریق، زمان خنک کاری و زمان فشار نگهداشت برای همه آزمایش‌ها به ترتیب s 5/2، s10 و s2 به‌صورت ثابت در نظر گرفته شده است. همچنین پارامترهای سرعت، فشار و دمای تزریق به‌عنوان پارامترهای مؤثر مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه‌سازی فرایند، روش لایه‌مرزی (BLM) به‌کار گرفته شد. مدل‌سازی سه‌بعدی قطعه‌، به همراه سه مسیر راه‌گاهی با شرایط تزریقی متفاوت، طراحی شدند. قالب تزریقی برای نمونه‌ بهینه‌شده، ساخته و با شرایط مختلف تولید شد. مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی با نتایج تجربی صحت نتایج شبیه‌سازی را نشان داد. همچنین نتایج نشان دادند که در فرایند قالب‌گیری تزریقی پودر فلز، سیال تزریقی دارای گرانروی بسیار بالایی بوده و رفتار متفاوتی را در مقایسه با سیال مشابه پلیمر پایه‌ به‌کاررفته در خوراک از خود نشان می‌دهد. همچنین پارامترهای بهینه برای سرعت، فشار و دمای تزریق به ترتیب 60 %، 60 % و C° 185 به‌دست آمد.