Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Transkript

1 Pmukkle Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pmukkle University Journl of Engineering Sciences Bğlyıcı sistemi ve sıcklığın su tomize 316L toz enjeksiyon klıplm esleme stoklrının reolojik özelliklerine etkisi Influence of inder system nd temperture on rheologicl properties of wter tomized 316L powder injection moulding feedstocks Uğur GÖKMEN 1*, Mehmet TÜRKER 2, Hnifi ÇİNİCİ 2 1Mkine ve Metl Teknolojileri Bölümü, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Gzi Üniversitesi, Ankr, Türkiye. ugurgokmen@gzi.edu.tr 2Metlurji ve Mlzeme Mühendisliği Bölümü, Teknoloji Fkültesi, Gzi Üniversitesi, Ankr, Türkiye. mturker@gzi.edu.tr, hcinici@gzi.edu.tr Geliş Trihi/Received: , Kul Trihi/Accepted: * Yzışıln yzr/corresponding uthor doi: /pjes Arştırm Mklesi/Reserch Article Öz Htsız toz enjeksiyon klıplm (TEK) işlemi için esleme stoklrının reolojik özellikleri iyi ilinmelidir. Bu çlışmd 316L pslnmz çelik tozunun reolojik özelliklerine ğlyıcı sisteminin etkisini elirlemek mcıyl 2 frklı ğlyıcı sistemi kullnılrk esleme stoklrı hzırlnmıştır. Deneysel çlışmlrd 20 mikron ltı su tomize 316L pslnmz çelik tozu kullnılmıştır. Heptn içerisinde çözüneilen prfin wx (PW) esslı ve su içerisinde çözüneilen polietilenglikol (PEG) esslı iki frklı ğlyıcı sistemi hzırlnmıştır. Her iki ğlyıcı sistemi içerisinde iskelet ğlyıcı olrk polipropilen (PP) ve yğlyıcı olrk sterik sit (SA) kullnılmıştır. Bğlyıcı sistemleri kuru olrk turul mrk 3 oyutlu krıştırıcıd 30 dkik krıştırılrk hzırlnmıştır. Toz ve ğlyıcı sistemleri kullnılrk hzırlnn esleme stoklrının reolojik özellikleri kılcl reometre kullnılrk krkterize edilmiştir. Kılcl reometrenin sıcklığı 150- C rlığınd sınç değerleri ise rsınd değiştirilmiştir. PEG esslı ğlyıcı sistemi kullnılrk hzırlnn esleme stoklrınd toz tşım kpsitesi hcimce %55 e, PW esslı ğlyıcı sistemi kullnılrk hzırlnn esleme stoklrınd ise %61 e çıkrtılmıştır. PEG esslı esleme stoklrınd en düşük viskozite değeri P.s olrk, PW esslı esleme stoklrınd en düşük viskozite değeri P.s olrk elde edilmiştir. Anhtr kelimeler: TEK, Bğlyıcı, Reolojik özellikler 1 Giriş Toz enjeksiyon klıplm (TEK), krmşık geometriye ship prçlrın düşük mliyette ve yüksek miktrlrd üretileilmesi için geliştirilmiş oln ir tekniktir. TEK yöntemi sermik ve metl mtrisli kompozit prçlrın üretimi için günümüzde yygın olrk kullnılmktdır [1]. TEK işlemi metl tozlrı ve ğlyıcının krıştırılmsı, enjeksiyon klıplm, ğlyıcı yrıştırm ve tm yoğunluk için sinterleme şmlrını içermektedir [2]. İşlemin ilk ölümü esleme stoğu hzırlm şmsıdır. Besleme stoğu; toz ve ğlyıcı krışımındn oluşn, enjeksiyon klıplm yöntemine it ir terim olrk kul edileilir. Hzırlnn esleme stoklrı uygun sınç ve plnlnn işlem sistemtiği dâhilinde klıplnrk hm yoğunluğ ship ilk ürün elde edilir. Hm yoğunluk kzndırılmış numuneler işlem sürecinde kritik ir dilimi oluşturn ğlyıcı yrıştırm şmsın tii tutulurlr. TEK yönteminin son şmsınd ise numuneler kullnıln toz özelliklerine ğlı olrk sinterlenir ve nihi ürün elde edilir [3]. Bşrılı ir TEK işlemi için ğlyıcı miktrı ve ileşimi elirlenmesi gereken ir fktördür. Besleme stoku içerisindeki ğlyıcı miktrının z olmsı, esleme stoklrı içerisinde Astrct In order to otin proper powder injection molding the rheologicl ehvior of feedstocks should e known. To determine the inder effect on the rheologicl ehvior of 316L stinless steel powders feedstock two different feedstock were prepred. In the current experiments wter tomized 316L stinless steel powders (-20 µm) were used. Two types of inders, one of which is minly prffin wx cn e dissolved in heptne nd the other Polietilenglikol (PEG) sed nd cn e dissolved in wter, were used. Polypropylene ws used s inder nd steric cid ws used s luricnt for oth inder systems s skeleton inder. Dry inder system were mixed for 30 min in three dimensionl Turol. Cpillry rheometer ws used to chrcterize the rheologicl properties of feed stocks t 150- C nd pressures of Powder loding cpcity of PEG nd PW sed feed stocks were found to e %55 nd %61 respectively. The lowest viscosity of PEG nd PW sed feed stocks were found to e P.s nd P.s respectively. Keywords: PIM, Binder, Rheologicl properties oşluklr ile irlikte yüksek viskoziteye ve u durum klıplm işlemi sırsınd zorlnmy seep olmktdır. Ayrıc çok miktrd ğlyıcı, klıplnmış prçnın ğlyıcı giderme ve sinterleme işlemleri sırsınd şekil kyın ve çrpılmy neden olmktdır. Toz-ğlyıcı rsınd ğlyıcının ir miktrı vrdır ve u değer esleme stoklrı için optimum değerdir. Bu değer kullnıln toz ğlyıcı sistemi için özeldir ve değişeilir [4],[5]. Son yıllrd toz metl (TM) pslnmz çelik prçlrın şınm direnci ve korozyon dynımını rtırmk üzere işlem prmetreleri değiştirilerek çlışmlr ypılmktdır [6]. TM prçlrın yoğunluğunu rtırmk ve gözenekliliğini zltmk için irçok yöntem denenmektedir. TEK teknolojisi irçok mühendislik mlzemesine günümüzde şrılı ir şekilde uygulnmktdır. Bu mlzemeler rsınd korozyon direnci ile ön pln çıkn pslnmz çelikler önemli ir yer oluşturmktdır. Pslnmz çelik tozlrındn TEK yöntemi ile prç üretimi için çeşitli çlışmlr ypılmktdır [7],[8]. TEK yöntemi ile prç üretiminde öne çıkn önemli noktlrdn irisi kullnıln esleme stoklrının reolojik özellikleridir. Sotomyor ve rkdşlrı yptıklrı çlışmd ferritik ve östenik pslnmz çelik tozlrını krıştırrk toz enjeksiyon klıplnilirliğini incelemişlerdir. Prfin wx ve 31

2 yüksek yoğunluklu polietilen içeren ğlyıcı sistemi kullnrk hzırldıklrı esleme stoklrınd elde edilen reoloji sonuçlrın göre optimum toz yükleme ornını hcimce %68 olrk elirlemişlerdir [9]. Su tomize nno oyutt 316L pslnmz çelik tozlrı ile ypıln ir çlışmd prfin wx esslı ğlyıcı sistemi kullnılrk hzırlnn esleme stoklrının toz yükleme ornı hcimce %62-70 rlığınd değiştirilmiş ve kullnıln ğlyıcı sistemine ğlı olrk elde edilen reoloji sonuçlrın göre optimum toz yükleme ornı %66 olrk tespit edilmiştir [10]. Besleme stoklrı içerisinde ulunn ğlyıcı ileşenleri ve miktrı toz enjeksiyon klıplm işleminde kritik ir şmyı oluşturmktdır. Bğlyıcı ileşenleri esleme stokunun kış özelliklerini etkilemesinin ynı sır ğlyıcı giderme ve sinterleme işlemleri sonrsı klıplnmış prç şekline doğrudn etki eden ir tsrım prmetresi olrk değerlendirileilir. Ypıln çlışmd PEG ve PW esslı iki frklı ğlyıcı sistemi hzırlnmıştır. Bğlyıcı sistemleri içerisinde kullnıln ğlyıcı ileşenlerinin miktrlrı özgün değerler olup esleme stoklrının reolojik özelliklerine doğrudn etkisi ulunmktdır. Yğlyıcı olrk SA kullnılmıştır. Hzırlnn iki frklı ğlyıcı sistemi ve su tomize krmşık şekilli 316L pslnmz çelik tozu kullnılrk frklı toz yükleme (hcimce %55-61) ornlrınd esleme stoklrı hzırlnmıştır. Hzırlnn esleme stoklrının, değişen sıcklığ ve sınc ğlı olrk reolojik özellikleri krkterize edilmiştir. 2 Mlzeme ve Yöntem Ypıln çlışmlrd kullnıln 316L pslnmz çelik tozu Ametek firmsındn temin edilmiş 20 mikron ltı su tomize krmşık şekilli tozdur. Piknometre yoğunluğu 7.84 g/cm 3 tür. 316L pslnmz çelik tozunun kimysl ileşimi Tlo 1 de ve toz şekli Şekil 1 de verilmiştir. Mlvern Mstersizer mrk lzer sçınım oyut ölçme cihzı kullnılrk ortlm toz oyutlrı elirlenmiştir. 316L tozunun ortlm oyut değerleri ve prçcık oyut dğılımlrı Tlo 2 ve Şekil 2 de verilmiştir. Birden fzl ğlyıcı ileşeni içeren ileşenlerin kullnılmsı durumund ğlyıcı giderme şmsınd oluşilecek htlrın minimum indirileileceği ildirilmektedir [11]. Deneysel çlışmlrd kullnılmk üzere 2 frklı ğlyıcı sistemi hzırlnmıştır. Bğlyıcı sistemleri içerisinde kullnıln ileşenlerin özellikleri Tlo 3 te ve çlışmd kullnıln ğlyıcılrın ornlrı Tlo 4 te verilmiştir. Tlo 1: 316L pslnmz çelik tozunun kimysl ileşimi. Element % Ağırlıkç C 0.02 Mn 0.2 Si 0.8 P 0.01 S 0.01 Cr 17 Mo 2.5 Ni 13 Fe Kln Şekil 1: 316L pslnmz çelik tozunun SEM görüntüsü. Tlo 2: 316L pslnmz çelik tozunun D(10), D(50) ve D(90) değerleri. D(10), μm D(50), μm D(90), μm Bğlyıcı sistemleri B1 ve B2 olrk dlndırılmıştır. B1 ğlyıcı sistemi ğırlıkç sud çözüneilen PEG esslı mlzemeden oluşmktdır. Şekil 2: 316L pslnmz çelik tozunun oyut dğılım grfiği. 32

3 Tlo 3: Bğlyıcı ileşenlerinin zı özellikleri. Cins Yoğunluk Ergime noktsı (g/cm 3 ) ( C) Polipropilen (PEG0) (PEG0) Prfin Wx Crnu Wx Sterik Asit Tlo 4: Bğlyıcı sistemlerinin ileşenleri Bğlyıcı sistemi B1 B2 Bğlyıcı ileşenleri Orn (% Ağırlıkç) PEG Polipropilen 27 SterikAsit 5 Prfin Wx 67 Crnu Wx 12 Polipropilen 20 Sterik Asit 1 B2 ğlyıcı sistemi ğırlıkç kimysl yrıştırıcı (heptn) içerisinde çözüneilen prfin esslı mlzemeden oluşmktdır. Bğlyıcı sistemleri Turul mrk 3 oyutlu krıştırıcıd kuru olrk 30 dkik süreyle krıştırılrk hzırlnmıştır (Tlo 4). Besleme stoğund fzl toz, z ğlyıcı kullnılmsı durumund viskozitenin rttığı ve klıplnmd zorluklr yşndığı ilinmektedir [12],[13]. Fzl ğlyıcı olmsı durumund ise sinterleme sırsınd prçd şırı ir oyutsl çekme, klıplm sırsınd ğlyıcı yrışmsı ve ğlyıcı giderme sırsınd çökme olduğu elirtilmiştir [11]-[13]. Homojen ir esleme stoğu hzırlmk mcıyl ğlyıcı kürleri ve 316L tozu ir sıck krıştırm sistemi ile 45 dkik süre ile krıştırılmıştır. Besleme stoklrı içerisindeki toz miktrı ğlyıcı türüne ğlı olrk hcimce %51 ile %61 rlığınd değişmiştir. Bğlyıcı ileşenlerinin yrışm sıcklıklrını ve mlzeme kyının şlngıç sıcklığını tespit etmek mcıyl TG ve DTA nlizleri ypılmıştır. TG ve DTA nlizleri Exstr S11 7 mrk cihz kullnılrk 10 C/dkik ısıtm hızınd C sıcklığ çıkılrk Argon tmosferinde gerçekleşmiştir. Reolojik incelemelerde en yygın kullnıln yklşım viskozite ve kym hızının krkterize edilmesidir. Reoloji çlışmlrı Gzi Üniversitesi, Teknoloji Fkültesi, İmlt Mühendisliği Lorturlrınd ulunn ASTM D 1238 (TS EN ISO 1133) stndrdın uygun Ergime Akış İndeks (EAİ) cihzı (ASTM D 1238 ve TS 1675 stndrtlrın göre kılcl reometre) kullnılrk ypılmıştır. Kılcl reometre cihzı içerisinde çpı 9.5 mm ve yüksekliği 8 mm oln klıp ulunmktdır. Klıp üzerinde ulunn ve esleme stokunun içerisinden geçerek ktığı silindirik nozul mm çpınddır. Klıp içerisinde ulunn esleme stoku içerisine piston ile sınç uygulnmıştır. Uygulnn sınç sonrsınd oluşn hız ve hız ğlı olrk yer değiştirme miktrı ölçülmektedir. Değişen kym gerilmelerine ve kym hızlrın ğlı olrk viskoziteler hesplnmıştır. Besleme stoklrının reolojik ölçümleri 150- C sıcklık rlığınd ve rlığınd sınç değerlerinde gerçekleştirilmiştir. 3 Bulgulr ve trtışm 3.1 Bğlyıcı sistemlerinin DTA ve TG nlizleri Bğlyıcı sistemlerine it DTA ve TG eğrileri Şekil 3 ve Şekil 4 te verilmiştir. B1 ğlyıcı sistemi için Şekil 3 te verilen DTA eğrisi üzerinde ilk tepkime piki yklşık 66.3 C ikinci tepkime piki ise 164 o C sıcklıkt gözlenmiştir. B1 sistemine it TG eğrisine göre mlzeme kyının şldığı sıcklığın yklşık 390 C olduğu tespit edilmiştir. 412 C civrınd ğlyıcı sisteminin yklşık %40 ornınd kyolduğu gözlenmiştir. 490 C civrınd ğlyıcı sisteminin tmmen kyolduğu tespit edilmiştir. B2 ğlyıcı sistemi için Şekil 4 te verilen DTA eğrisi incelendiğinde C sıcklık ltınd 4 frklı noktd tepkime piki gözlenmiştir. DTA ve TG eğrilerinin kesişme rlığı dikkte lındığınd yklşık C sıcklık rlığınd mlzemede ozunm olduğu ve un ğlı olrk kütle kyı olduğu tespit edilmiştir. 430 C civrınd ğlyıcı sisteminin yklşık %75 ornınd ve 480 C de ise tmmın ykının kyolduğu gözlenmiştir. B1 ve B2 ğlyıcı sistemlerinin her ikisi de ypılrı içerisinde ulunn ileşenlerin ergime sıcklıklrın göre ypıdn sıryl uzklşmıştır. Bu durum enjeksiyon klıplm için istenilen ir sonuçtur [13],[14] Temp Cel.0.0 Şekil 3: B1 ğlyıcı sisteminin TG ve DTA grfiği. TG 43.7Cel uV/mg 82.6Cel uV/mg 60.8Cel uV/mg.0 TG 66.3Cel uV/mg 149.9Cel uV/mg 163.9Cel uV/mg Cel 98.6% DTA DTA.0 Temp Cel Cel 98.6% 412.3Cel uV/mg 432.3Cel 26.8% Şekil 4: B2 ğlyıcı kürünün TG ve DTA grfiği TG % TG % 33

4 L+B1 ile hzırlnn esleme stoklrının reolojik özellikleri Besleme stoklrının reolojik dvrnışlrının enjeksiyon klıplm işlemine uygunluğu kımındn genel değerlendirme esleme stoklrının viskozite-kym hızı ve viskozite-sıcklık değişimlerinin incelenmesi ile ypılmktdır. B1 ğlyıcı sistemi ve 316L pslnmz çelik tozu kullnılrk üç frklı esleme stoku hzırlnmıştır. Hzırlnn esleme stoklrı içerisinde ulunn toz yüzdeleri hcimce %51, 53 ve 55 olrk elirlenmiştir. B1+316L pslnmz çelik tozu kullnılrk hzırlnn eslemese stoklrının viskozite-kym hızı ve viskozite-sıcklık değişim grfikleri Şekil 5-7 de verilmiştir. Şekil 5-7 de verilen grfikler incelendiğinde rtn kym hızın, sıcklığ ve sınc ğlı olrk esleme stoklrının viskozitelerinde zlm meydn geldiği çıkç görülmektedir. Enjeksiyon klıplm sırsınd esleme stoklrının kym hızının - s -1 rlığınd ve un ğlı olrk htsız ir klıplm için viskozitesinin P.s nin ltınd olmsı gerektiği elirtilmiştir [8],[15]-[17] Şekil 5: B1+%51 316L için. ): Viskozite-kym hızın, ): Viskozite-sıcklık değişimleri Şekil 6: B1+%53 316L için. ): Viskozite-kym hızın, ): Viskozite - sıcklık değişimleri Şekil 7: B1+%55 316L için. ): Viskozite-kym hızın, ): Viskozite - sıcklık değişimleri. 34

5 Kym Hızı (1/s) Pmukkle Univ Muh Bilim Derg, 22(1), 31-38, 2016 Şekil 8 de verilen grfikler değerlendirildiğinde esleme stoklrı içerisinde ulunn toz miktrı rtışın prlel olrk kym hızı değeri zlmıştır ve viskozite rtmıştır. Toz enjeksiyon klıplm işleminde toz şeklinin ve oyutunun esleme stokunun kışknlığın etki ettiği ilinmektedir. TEK işlemi için idel tozun yüksek pketleme yoğunluğu, hızlı sinterleme için küçük tne üyüklüğü, küresel prçcık şekli gii çeşitli özelliklere ship olmsı gerektiği ildirilmiştir [18],[19] %51 toz ornı %53 toz ornı %55 toz ornı Şekil 8: B1 ğlyıcı sistemi için toz miktrın ğlı kym hızı-viskozite değişimi (). Bkn ve rkdşlrı yptıklrı çlışmd elirtilen özelliklere ship en iyi toz şeklinin gz tomize küresel şekilli tozlr olduğunu ve u toz şeklinin su tomize krmşık şekilli tozlr ile kıyslndığınd klıplm sırsınd düşük viskoziteye ship olduklrını elirtmişlerdir [19]. Fkt gz tomize tozlrın çok phlı olduğu, sinterleme ve ğlyıcı giderme şmlrın d prçcık şekil ozukluklrın su tomize tozlr kıysl dh meyilli olduğu vurgulnmıştır. Su tomize tozlrın dh iyi hm yoğunluk sğldığı ve gz tomize tozlrdn dh ucuz olduğu ilinmektedir [18],[19]. Deneysel çlışmlrd kullnıln 316L pslnmz çelik tozlrının su tomize krmşık şekilli tozlr olduğu dikkte lındığınd elde edilen viskozite değerlerinin gz tomize küresel şekilli pslnmz çelik tozlrın göre yüksek çıkmsının toz şekline ğlı olrk norml ir sonuç olduğu düşünülmektedir. Amin ve rkdşlrı gz tomize küresel şekilli 316L pslnmz çelik tozu üzerine enzer ir ğlyıcı içeriği kullnrk yptıklrı çlışmd %62 toz yükleme ornınd dh düşük viskozite değerleri elde etmişlerdir [20]. Bu durum toz şeklinin viskoziteye etkisini dh net çıklmktdır. B1 kullnılrk hzırlnn esleme stoklrı içerisinde ulunn toz miktrı hcimce %55 e kdr çıkrılmıştır, elde edilen kym hızı değerlerinin çok düşük olmsı ve viskozitenin idel (< P.s) rlığı geçmesinden dolyı esleme stoğu içerisindeki toz ornı rtırılmy devm edilmemiştir. B1 ğlyıcı sistemi sud çözüneilen PEG ğırlıklı ir ğlyıcı formülüdür. Bğlyıcı formülü içerisinde ulunn ileşenlerin toz tşım kpsitesini etkilediği ilinmektedir [21]. B1 ve su tomize 316L pslnmz çelik tozu için hcimce %51 ve %53 toz yükleme ornlrınd rtn sınc ve sıcklığ ğlı olrk P.s nin ltınd viskozite değerleri elde edilmiştir. Fkt %55 toz yükleme ornınd elirlenen sıcklık rlıklrınd elde edilen viskozite değerleri çok yüksek çıkmıştır ve u durum enjeksiyon klıplm için uygun değildir. Bütün esleme stoklrı 160- C rlığınd denenmiştir. C üzerinde ypıln denemelerde numunelerde ozunm (şişme) şldığı gözlenmiştir. Elde edilen viskozite değerleri ve kış şekilleri dikkte lındığınd B1 ğlyıcı sistemi ve 316L pslnmz çelik tozu için idel sıcklığın 185- C rlığı olduğu söyleneilir C sıcklık rlığınd ypıln denemelerde kış şeklinin spirl olduğu elirlenmiş olup u kış şeklinin enjeksiyon klıplmd istenilen kış tipi olduğu ilinmektedir [22],[23] L+B2 ile hzırlnn esleme stoklrının reolojik özellikleri Şekil 9-11 de hcimce %55, %57 ve %59 316L pslnmz çelik tozu ve B2 içeren esleme stoklrın it sıcklık-viskozite ve sıcklık-kym hızı grfikleri verilmiştir. Kullnıln tozun türüne, oyutun ve ğlyıcı kürünün TGA ve DTA sonuçlrın göre reoloji çlışmlrı 150- C sıcklık rlığınd ypılmıştır. Besleme stoklrının toz yükleme lt ve üst sınırı sırsıyl %55 ve %61 olrk elirlenmiştir. %55 toz içeren esleme stoklrı kullnıln ğlyıcı türüne ğlı olrk çok düşük viskozite değeri göstermişlerdir ve lt yükleme rlığın inmeye gerek görülmemiştir. %59 ve 61 ornınd toz içeren esleme stoklrındn elde edilen viskozite değerleri enjeksiyon klıplm için uygun değerlerin üst sınırlrın yklştığı için, %61 toz yükleme ornındn yukrı çıkılmmıştır. B2 ğlyıcı kürü ile hzırlnn esleme stoklrının üst yükleme sınırı %61 olrk kul edilmiştir ve %59 toz yükleme değeri ile ykın değerler elde edildiği için grfik olrk verilmeye gerek görülmemiştir. %55 316L pslnmz çelik tozu içeren esleme stoğu için elde edilen ürünün kış şekline ve kn ürünün mkro oyutt incelenen özelliklerine göre en uygun kış rlığının C olduğu söyleneilir. Bütün esleme stoklrınd rtn sıcklığ ve sınc ğlı olrk viskozite de zlm gözlenmiştir. Her üç esleme stoğud rtn kym hızın ğlı olrk zln viskozite eğrisi sergilemişlerdir ve u durum enjeksiyon klıp için uygundur. Fkt Şekil 11 de verilen grfik incelendiğinde görülecektir ki %59 toz yükleme ornınd elde edilen viskozite değerleri P.s nin üstündedir ve enjeksiyon için uygun değildir. Besleme stoğu içerisinde ulunn toz miktrın ğlı olrk sınç rtırılmıştır. Artn sınc ğlı olrk viskozite de zlm kym hızınd rtm gözlenmiştir. Şekil 12 de verilen grfikler incelendiğinde esleme stoklrı içerisinde ulunn toz miktrı rtışın ğlı olrk kym hızı değeri zlmıştır ve viskozite rtmıştır. B2 kürü kullnılrk ypıln reoloji çlışmlrınd verilen grfiklere göre söylene ilir ki kritik toz yükleme ornı %61 dir ve u ornın ltınd ir değer seçilerek enjeksiyon klıplm ypılmlıdır. 316L pslnmz çelik tozu kullnılrk oluşturuln esleme stoklrınd B2 ğlyıcı kürü kullnılrk ypıln deneylerde toz tşım kpsitesi %61 in üzerine çıkrtılmmıştır. Bunun seeinin 316L tozunun krmşık prçcık şekline ship olmsındn kynklndığı düşünülmektedir. Su tomize krmşık şekilli tozlrın enjeksiyon klıplm sırsınd düşük kış dvrnışı sergiledikleri rpor edilmiştir [23],[24]. 35

6 0.165 MP MP Şekil 9: B2+%55 316L için. ): Viskozite-kym hızın, ): Viskozite-sıcklık değişimleri MP MP Şekil 10: B2+%57 316L için. ): Viskozite-kym hızın, ): Viskozite-sıcklık değişimleri Şekil 11: B2 + %59 316L için. ): Viskozite - kym hızın, ): Viskozite - sıcklık değişimleri. 36

7 Kym Hızı (1/s) Pmukkle Univ Muh Bilim Derg, 22(1), 31-38, Şekil 12: B2 ğlyıcı sistemi için toz miktrın ğlı kym hızı-viskozite değişimi (). 4 Sonuçlr B1 ğlyıcı sistemi kullnılrk hzırlnn esleme stoklrınd (hcimce %51, 53, 55) en yüksek kym hızı değeri 444,23 s -1 olrk elde edilirken B2 ğlyıcı sistemi ile hzırlnn esleme stoklrınd (hcimce %55, 57, 59, 61) u değer s -1 rlığınd değişmiştir. Kym hızlrın ğlı olrk B1 içeren esleme stoklrınd en düşük viskozite değeri P.s olrk, B2 ile hzırlnn esleme stoklrınd en düşük viskozite değeri P.s olrk elde edilmiştir. B1 sistemi kullnılrk mksimum %55 toz tşınilirken, B2 ile u değer %61 e çıkrtılmıştır. B2 ğlyıcı sistemi ile dh düşük viskozite elde edilmesinin ve dh yüksek toz tşım kpsitesine ulşılmsının seeinin B2 ğlyıcı sistemi içerisinde yüksek miktrd ulunn PW ve CW dn kynklndığı düşünülmektedir. Wx tipi ğlyıcı elemnlrının enjeksiyon klıplm işleminde yüksek toz tşım kpsitesine ship olduklrı ilinmektedir [25],[26]. Elde edilen kış değerlerine göre viskozite ve kış şekli (spirl) kımındn krmşık şekilli 316L pslnmz çelik tozlrı ile hzırlnn esleme stoklrı içerisindeki toz tşım kpsitesini rtırmk kımındn Wx esslı ğlyıcı sistemlerinin PEG esslı ğlyıcı sistemlerine göre dh uygun olduğu söyleneilir. 5 Kynklr %55 toz ornı %57 toz ornı %59 toz ornı [1] Rz Rfi M, Ahmd F, Omr MA, Germn RM. Effects of Cooling Rte on Mechnicl Properties nd Corrosion Resistnce of Vcuum Sintered Powder Injection Molded 316L Stinless Steel. Journl of Mterils Processing Technology, 212(1), , [2] Zltkov BS, Griesmyer E, Loil H, Aleksic OS, Dnninger H, Gierl C, Lukic LS. Recent dvnces in PIM Technology. Science Sintering, 40, 79-88, 8. [3] Gökmen U. Nikel Esslı Metl Tozlrının Enjeksiyon Klıplnilmesi İçin Bğlyıcı Sisteminin Geliştirilmesi ve Sinterlenmesi. Doktor Tezi, Gzi Üniversitesi, Ankr, Türkiye, [4] Germn RM, Bose A. Injection Molding of Metls nd Cermics. Princeton, NJ, Metl Powder Industries Federtion, Princeton, New Jersey, USA [5] Bros APC. Development of the 2-Component-Injection Moulding for Metl Powders.127. Jülich, Germny, Forschungszentrum Jülich GmH, [6] Kurgn N, Ünlü BS, Yılmz SS, Vrol R. Se 316l T/M Pslnmz Çelik Mlzemelerin Mikroypı Özellikleri. 5. Uluslrrsı İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS 09), Krük, Türkiye, Myıs 9. [7] Auzene D, Roerjot S. Investigtion into Wter Solule Binder Systems for Powder Injection Moulding. Powder Injection Moulding Interntionl, 5(1), 54-57, [8] Sotomyor ME, Várez A, Levenfeld B. Influence of Powder Prticle Size Distriution on Rheologicl Properties of 316L Powder Injection Moulding Feedstocks. Powder Technology,, 30-36, [9] Sotomyor ME, Levenfeld B, Várez A. Powder Injection Moulding of Premixed Ferritic nd Austenitic Stinless Steel Powders, Mterils Science nd Engineering A, 528(9), , [10] Choi JP, Lyu HG, Lee WS, Lee JS. Investigtion of the Rheologicl Behvior of 316L Stinless Steel Micro-Nno Powder Feedstock for Micro Powder Injection Molding. Powder Technology, 261, , [11] Gökmen U, Türker M. IN718 Süperlşım Tozunun Enjeksiyon Klıplnilmesi için İskelet Bğlyıcı Polipropilen Kullnılrk Hzırlnn Besleme Stoklrının Reolojik Özelliklerinin İncelenmesi. Gzi Üniversitesi Mühendislik-Mimrlık Fkültesi Dergisi, 29(1), , [12] Krtş Ç, Srıtş S. Toz Enjeksiyon Klıplm: Bir Yüksek Teknoloji İmlt Metodu. Journl of Fculty of Engineering nd Architecture of Gzi University, 13(2), 193, [13] Germn RM. Powder Injection Molding. New Jersey, USA, Metl Powder Industries Federtion, [14] Krtş Ç. Toz Enjeksiyon Klıplmd Krışımın Reolojisi. Doktor Tezi. Gzi Üniversitesi, Ankr, Türkiye, [15] Yng WW, Yng KY, Wng MC, Hon MH. Solvent Deinding Mechnism for Alumin İnjection Molded Compcts with Wter-Solule Binders Cermics Interntionl, 29, , 3. [16] Li D, Hou H, Tn Z, Lee K. Metl Injection Molding of Pure Molydenum Advnced Powder Technology, 20(5), , 9. [17] Rz MR, Ahmd F, Omr MA, Germn RM. Binder Removl from Powder Injection Molded 316L Stinless Steel. Journl of Applied Science, 11(11), , [18] Krtş Ç, Srıtş S. Rheologicl Properties of Mixtures of 316L Stinless Stell Powders with Polyproplylen Bsed Binders. Tüitk-Turkish Journl of Engineering nd Environmentl Sciences, 22(4), , [19] Bkn HI, Heney D, Germn RM. Effect of Nickel Boride nd Boron Additions on Sintering Chrcteristics of İnjection Moulded 316l Powder Using Wter Solule Binder System. Powder Metllurgy, (44)3, , 1. 37

8 [20] Amin SYM, Jmludin KR, Muhmd N. Rheologicl properties of SS316L MIM Feedstock Prepred with Different Prticle Sizes nd Powder Loding. Journl-The Institution of Engineers, Mlysi, 71(2), 59-63, 9. [21] Song M, Prk MS, Kim JK. Wter-Solule Binder with High Flexurl Modulus for Powder Injection Molding. Journl of Mterils Science, 40, , 5. [22] Gökten M. Stetit ve 316L Pslnmz Çelik Tozln ile Peg Ağırlıklı Reçinelerden Meydn Gelen Besleme Stoklrının Reolojik Özelliklerinin İncelenmesi. Yüksek Lisns Tezi, Gzi Üniversitesi, Ankr, Türkiye, 3. [23] Hung MS, Hsu HC. Effect of Bckone Polymer on Properties of 316L Stinless Steel MIM Compct. Journl of Mterils Processing Technology, 209(15-16), , 9. [24] Irhim MHI, Muhmd N, Sulong AB. Rheologicl Investigtion of Wter Atomised Stinless Steel Powder for Micro Metl Injection Molding. Interntionl Journl of Mechnicl nd Mterils Engineering (IJMME), 4(1), 1-8, 9. [25] Rhee BO. "Processing Behvior of Powder/Binder Mixtures in Powder Injection Molding-Binder Seprtion nd Quick Freezing". PhD Thesis, Rensseler Polytechnic Institute Troy, New York, USA, [26] Zky MT. Solimn FS. Frg AS. Influence of Prffin wx Chrcteristics on the Formultion of Wx-Bsedinders nd Their Deinding from Green Molded Prts using Two comprtive Techniques Journl of Mterils Processing Technology, 209(18-19), , 9. 38