ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ฉีดผงโลหะ AlMg1SiCu

รายละเอียดสินค้า

ข้อมูลการวิจัยและพัฒนา

การฉีดขึ้นรูปโลหะเกี่ยวข้องกับการผสมผงโลหะกับสารยึดเกาะเพื่อสร้างวัตถุดิบ ส่วนผสมนี้จะถูกฉีดขึ้นรูปโดยใช้อุปกรณ์ฉีดขึ้นรูปที่คล้ายกับที่ใช้ในอุตสาหกรรมพลาสติก สิ่งนี้ก่อตัวเป็น "ตัวสีเขียว" ตัวสีเขียวมีความฝืดและแข็งแรงพอที่จะรับไหว จากนั้น ตัวเครื่องสีเขียวจะผ่านกระบวนการเพิ่มเติมเพื่อขจัดสารยึดเกาะและเผาอนุภาคผงโลหะเพื่อสร้างชิ้นงานขั้นสุดท้าย สารยึดเกาะโดยทั่วไปประกอบด้วยสารประกอบเทอร์โมพลาสติก พลาสติไซเซอร์ และสารอินทรีย์อื่นๆ มากกว่าหนึ่งชนิด ตามหลักการแล้ว สารยึดเกาะจะหลอมเหลวหรือเป็นของเหลวที่อุณหภูมิการฉีดขึ้นรูป แต่จะแข็งตัวในแม่พิมพ์เมื่อตัวสีเขียวเย็นลง วัตถุดิบสามารถเปลี่ยนเป็นอนุภาคของแข็งได้ เช่น โดยการทำให้เป็นเม็ด เม็ดเหล่านี้สามารถจัดเก็บและป้อนเข้าเครื่องฉีดพลาสติกได้ในภายหลัง อุปกรณ์การฉีดขึ้นรูปทั่วไปประกอบด้วยสกรูหรือเครื่องอัดรีดแบบอุ่นพร้อมหัวฉีดซึ่งส่วนผสมจะถูกอัดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ เครื่องอัดรีดได้รับความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าสารยึดเกาะอยู่ในรูปของเหลว และโดยปกติแล้วอุณหภูมิของหัวฉีดจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าสภาวะคงที่ อย่างเหมาะสม อุณหภูมิของแม่พิมพ์ยังถูกควบคุมเพื่อให้อุณหภูมิต่ำพอที่จะทำให้เนื้อสีเขียวแข็งเมื่อนำออกจากแม่พิมพ์ ตัวสีเขียวมีขนาดใหญ่กว่าตัวสุดท้ายเนื่องจากตัวประสานอาจครอบครองส่วนที่เทอะทะของตัวสีเขียว การประมวลผลเพิ่มเติมของตัวสีเขียวรวมถึงการขจัดสารยึดเกาะและการเผาผนึก สารยึดเกาะสามารถถอดออกได้อย่างสมบูรณ์ก่อนที่จะทำการเผา อีกทางเลือกหนึ่ง สารยึดเกาะอาจถูกเอาออกบางส่วนก่อนขั้นตอนการเผาผนึก โดยสามารถกำจัดสารยึดเกาะออกได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างขั้นตอนการเผาผนึก สารยึดเกาะอาจถูกกำจัดออกโดยการละลายสารยึดเกาะด้วยตัวทำละลายหรือโดยการให้ความร้อนแก่ตัวสีเขียวเพื่อละลาย, สลายตัวและ/หรือทำให้สารยึดเกาะระเหย การกำจัดตัวทำละลายและการกำจัดความร้อนสามารถใช้ร่วมกันได้ ขั้นตอนการเผาเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่ตัวสีเขียวเพื่อยึดเหนี่ยวทางโลหะวิทยาของอนุภาคโลหะแต่ละตัวเข้าด้วยกัน การเผาผนึกในการผลิตชิ้นส่วนแม่พิมพ์ฉีดผงโลหะ AlMg1SiCu โดยทั่วไปคล้ายกับที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะผงทั่วไป โดยทั่วไปจะใช้บรรยากาศที่ไม่ออกซิไดซ์ในระหว่างขั้นตอนการเผาเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของโลหะ ในระหว่างการเผาผนึกในแม่พิมพ์ฉีดโลหะ รูพรุนที่หลงเหลืออยู่หลังจากกำจัดสารยึดเกาะจะหนาแน่นขึ้นและหดตัวลง อุณหภูมิการเผาผนึกและโปรไฟล์อุณหภูมิมักจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อรักษารูปร่างของชิ้นงานและป้องกันการเสียรูปของชิ้นงานระหว่างการเผาผนึก ด้วยวิธีนี้ วัตถุรูปร่างสุทธิสามารถกู้คืนได้จากขั้นตอนการเผาผนึก การฉีดขึ้นรูปโลหะเหมาะสำหรับการผลิตสิ่งของจากโลหะเกือบทุกชนิดที่สามารถเตรียมในรูปแบบผงที่เหมาะสมได้ อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่จะใช้อะลูมิเนียมในการฉีดขึ้นรูปโลหะ เนื่องจากฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ที่ติดอยู่บนพื้นผิวของอะลูมิเนียมหรืออนุภาคของโลหะผสมอะลูมิเนียมมักจะขัดขวางการเผาผนึก สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา เลขที่ 6,761,852 ซึ่งมอบให้กับ Advanced Materials Technologies Pte Ltd อธิบายถึงกระบวนการฉีดขึ้นรูปโลหะสำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนจากอะลูมิเนียมและโลหะผสม ในวิธีนี้ ผงอะลูมิเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียมจะผสมกับผงที่มีวัสดุซึ่งกล่าวกันว่าก่อรูปยูเทคติกกับอลูมินา เช่น ซิลิกอนคาร์ไบด์หรือฟลูออไรด์ของโลหะ จากนั้นนำผงไฮบริดนี้ผสมกับสารยึดเกาะ ฉีดขึ้นรูป นำสารยึดประสานออก และเผา ในวิธีการของ US6,761,852 กล่าวกันว่าซิลิกอนคาร์ไบด์หรือฟลูออไรด์โลหะก่อให้เกิดส่วนผสมยูเทคติกกับอลูมินาซึ่งควรจะละลายอลูมินาเพื่อให้เกิดการสัมผัสใกล้ชิดระหว่างพื้นผิวอะลูมิเนียมระหว่างการเผาผนึก ผู้สมัครไม่ได้ยื่นว่าศิลปะก่อนหน้าที่กล่าวถึงในข้อกำหนดนี้เป็นส่วนหนึ่งของความรู้ทั่วไปทั่วไปในออสเตรเลียหรือประเทศอื่น ๆ ตลอดข้อกำหนดนี้ เว้นแต่บริบทจะกำหนดไว้เป็นอย่างอื่น คำว่า "ประกอบรวม" และสิ่งที่เทียบเท่าควรได้รับการพิจารณาอย่างเปิดเผย

บทสรุปของการประดิษฐ์ วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์นี้คือการจัดหาวิธีการฉีดขึ้นรูปโลหะซึ่งทำให้สามารถผลิตสิ่งของจากอะลูมิเนียม โลหะผสมอะลูมิเนียม และอะลูมิเนียมเมทริกซ์คอมโพสิท ในลักษณะที่หนึ่ง การประดิษฐ์นี้จัดให้มีวิธีการขึ้นรูปสิ่งของโดยการฉีดขึ้นรูปโลหะของอะลูมิเนียมหรืออะลูมินัมอัลลอย วิธีการดังกล่าวประกอบรวมด้วยขั้นตอนของ * การขึ้นรูปสิ่งของซึ่งประกอบรวมด้วยผงอะลูมิเนียมหรือผงอะลูมิเนียมอัลลอยหรือทั้งสองอย่างและอนุภาคเซรามิกอย่างเลือกได้ ส่วนผสมของสารยึดเกาะและสารช่วยในการเผาผนึก รวมทั้งโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ การฉีดขึ้นรูปส่วนผสม ถอดเครื่องผูก; และการเผา; ที่ซึ่งการเผาผนึกถูกดำเนินการในบรรยากาศที่มีไนโตรเจนและในที่ที่มีตัวดูดซับออกซิเจน ตัวรับออกซิเจนสามารถรวมถึงโลหะใดๆ ที่มีความสัมพันธ์กับออกซิเจนสูงกว่าอะลูมิเนียม ตัวอย่างของโลหะที่เหมาะสมสำหรับใช้เป็นตัวดูดซับออกซิเจน ได้แก่ โลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะแรร์เอิร์ธ หากใช้โลหะหายากมากกว่าหนึ่งชนิดเป็นตัวดูดซับออกซิเจน แนะนำให้ใช้โลหะหายากในกลุ่มแลนทาไนด์ แมกนีเซียมเป็นโลหะที่นิยมใช้เป็นตัวดูดซับออกซิเจน เนื่องจากมีความดันไอสูง หาได้ง่าย และมีราคาไม่แพงนัก ในบางรูปลักษณ์ ตัวดูดซับออกซิเจนจำนวนมากอาจอยู่รอบๆ สิ่งของที่ถูกเผาในระหว่างการเผาผนึก ในรูปลักษณ์อื่น ตัวดูดซับออกซิเจนแบบผงอาจอยู่รอบ ๆ หรือบนสิ่งของที่ถูกเผาในระหว่างการเผาผนึก เป็นตัวเลือกเพิ่มเติม ตัวดูดซับออกซิเจนสามารถผสมกับอลูมิเนียมหรือโลหะผสมผงอลูมิเนียม หรือกับส่วนผสมที่ป้อนไปยังอุปกรณ์ฉีดขึ้นรูป ในอีกรูปลักษณ์หนึ่ง ตัวดูดซับออกซิเจนมีอยู่เป็นส่วนประกอบของโลหะผสมที่เพิ่มเข้าไปในของผสม เช่น ในผงโลหะผสมที่เพิ่มเข้าไปในของผสม ตัวอย่างเช่น อาจมีการเติมผงโลหะผสมที่มีอะลูมิเนียมและแมกนีเซียม (และส่วนประกอบอื่นๆ) ลงในส่วนผสม ตัวอย่างของโลหะผสมบางชนิดที่สามารถรวมเข้ากับส่วนผสม ได้แก่ น้ำหนัก Al{{0}}.9 /. น้ำหนัก Mg และ Al-2 /. Cu-9.3 wt. /. มก.-5.4 wt n/. ศรี. ผู้ประดิษฐ์ตั้งสมมติฐานว่าตัวรับออกซิเจนจะกำจัดออกซิเจนใดๆ ที่อาจมีอยู่ในบรรยากาศโดยรอบชิ้นส่วนในระหว่างการเผาโดยไม่ต้องการให้ถูกผูกมัดโดยทฤษฎี ตัวดูดซับออกซิเจนยังสามารถใช้เพื่อลดอลูมินาที่อยู่รอบๆ อะลูมิเนียมหรืออนุภาคอะลูมิเนียมอัลลอยด์ สิ่งนี้ช่วยในการสลายชั้นอลูมินาที่อยู่รอบๆ อนุภาค ทำให้โลหะสดเผยออกมา และทำให้เกิดการเผาผนึกของอนุภาคอะลูมิเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียม แมกนีเซียมเป็นตัวดูดซับออกซิเจนที่เหมาะสม นอกจากจะค่อนข้างถูกแล้ว แมกนีเซียมยังมีความดันไอสูงอีกด้วย ดังนั้น ในระหว่างขั้นตอนการเผาผนึก (ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง) ไอแมกนีเซียมสามารถล้อมรอบสิ่งของที่กำลังเผาได้ สารช่วยการเผาถูกเติมลงในส่วนผสมก่อนที่จะฉีดส่วนผสม สารช่วยในการเผาผนึกคือโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ ตัวอย่างเช่น สารช่วยในการเผาผนึกอาจเป็นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าอะลูมิเนียม อย่างพึงประสงค์ สารช่วยในการเผาผนึกประกอบด้วยโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำซึ่งไม่ละลายในอะลูมิเนียมที่เป็นของแข็ง ตัวอย่างของสารช่วยในการเผาผนึกที่เหมาะสม ได้แก่ ดีบุก ตะกั่ว อินเดียม บิสมัท และพลวง ดีบุกพบว่าเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการช่วยเผาอะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม ดังนั้น ดีบุกจึงเป็นตัวช่วยในการเผาผนึกที่ต้องการ ดีบุกเป็นตัวช่วยในการเผาผนึกที่ต้องการสำหรับใช้ในการประดิษฐ์นี้ เนื่องจากพบว่าดีบุกยับยั้งการก่อตัวของอะลูมิเนียมไนไตรด์ระหว่างการเผาผนึก (จึงหลีกเลี่ยงการก่อตัวของอะลูมิเนียมไนไตรด์ส่วนเกิน ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อคุณสมบัติของบทความสุดท้าย) และ แรงตึงผิวของอะลูมิเนียมหลอมเหลวก็เปลี่ยนไปด้วย ดังนั้นจึงช่วยส่งเสริมการกระจายตัวที่ดีของเฟสอะลูมิเนียมเหลวระหว่างการเผาผนึก ขึ้นอยู่กับน้ำหนักรวมของผงโลหะและสารช่วยการเผา ปริมาณสารช่วยการเผาที่เพิ่มเข้ามานั้นไม่เกิน 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก อย่างพึงประสงค์ สารช่วยในการเผาผนึกมีอยู่ในปริมาณ 0.1 เปอร์เซ็นต์ถึง 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก, อย่างพึงประสงค์มากกว่า 0.5 เปอร์เซ็นต์ถึง 3 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก, อย่างพึงประสงค์มากยิ่งขึ้นเกี่ยวกับ ร้อยละ 2 โดยน้ำหนัก หากใช้ดีบุกเป็นตัวช่วยในการเผา อาจเพิ่มในปริมาณ 0.1 เปอร์เซ็นต์ถึง 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของส่วนผสม จะดีกว่า {{30} }.5 เปอร์เซ็นต์ถึง 4 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ยังคงพึงประสงค์มากกว่า 0.5 เปอร์เซ็นต์ถึง 2.0 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ดีบุกละลายที่อุณหภูมิ 232'C ซึ่งต่ำกว่าอะลูมิเนียมมาก (66(TC) และไม่มีเฟสระหว่างโลหะใด ๆ ดีบุกไม่ละลายในอะลูมิเนียมแข็งที่มีความสามารถในการละลายของแข็งสูงสุดน้อยกว่า 0.15 เปอร์เซ็นต์ อะลูมิเนียมสามารถผสมกับดีบุกเหลวได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ แรงตึงผิวของดีบุกเหลวยังต่ำกว่าอะลูมิเนียมอย่างมีนัยสำคัญและผู้ประดิษฐ์ได้แสดงให้เห็นว่าปริมาณของดีบุกเพียงเล็กน้อยสามารถปรับปรุงลักษณะการเปียกน้ำและพฤติกรรมการเผาผนึกของอะลูมิเนียมได้ ด้วยเหตุนี้ ดีบุกจึงเป็นตัวช่วยในการเผาผนึกที่ต้องการเป็นพิเศษ ขั้นตอนการเผาผนึกจะดำเนินการในบรรยากาศที่มีไนโตรเจน ผู้ประดิษฐ์ตั้งสมมติฐานว่าการดำเนินการขั้นตอนการเผาผนึกในบรรยากาศไนโตรเจนสามารถส่งเสริมการก่อตัวของอะลูมิเนียมไนไตรด์ได้ ผู้ประดิษฐ์ตั้งสมมติฐานว่าการก่อตัวของอะลูมิเนียมไนไตรด์ในระหว่าง ขั้นตอนการเผาผนึกสามารถก่อให้เกิดความเสียหายหรือทำลายฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ที่มักจะล้อมรอบอนุภาคอะลูมิเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียมได้ การใช้ดีบุก ในฐานะที่เป็นสารช่วยในการเผาผนึกยังสามารถช่วยควบคุมการก่อตัวของ AlN เนื่องจากอะลูมิเนียมไนไตรด์ส่วนเกินที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาผนึกอาจเป็นอันตรายต่อคุณสมบัติของชิ้นงานขั้นสุดท้าย หากใช้อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นผงป้อน ผู้ประดิษฐ์พบว่าการเผาผงอะลูมิเนียมในบรรยากาศไนโตรเจนอาจส่งผลให้อะลูมิเนียมเปลี่ยนเป็นอะลูมิเนียมไนไตรด์อย่างรวดเร็ว เนื่องจากอะลูมิเนียมสามารถเปลี่ยนเป็นอะลูมิเนียมไนไตรด์ได้ในกรณีเหล่านี้ อัตราที่รวดเร็ว ดังนั้นจึงมีอันตรายที่ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดอาจถูกเปลี่ยนเป็นอะลูมิเนียมไนไตรด์ การใช้ดีบุกเป็นตัวช่วยในการเผาผนึกสามารถจำกัดการก่อตัวของ AlN ส่วนเกินได้ในกรณีเหล่านี้ โดยไม่ต้องการถูกผูกมัดตามทฤษฎี ผู้ประดิษฐ์ตั้งสมมติฐานว่าโดยการสร้างอะลูมิเนียมไนไตรด์ บรรยากาศไนโตรเจนจะทำลายฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์บนพื้นผิวของอะลูมิเนียมหรืออนุภาคโลหะผสมอะลูมิเนียม สันนิษฐานเพิ่มเติมว่าการทำลายฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ทำให้เกิดการเผาผนึกของอะลูมิเนียมหรืออนุภาคอะลูมิเนียมอัลลอย บรรยากาศที่ดำเนินขั้นตอนการเผาผนึกสามารถมีปริมาณน้ำต่ำได้ ตัวอย่างเช่น สามารถมีความดันบางส่วนของไอน้ำน้อยกว่า 0.001 kPa จุดน้ำค้างของบรรยากาศที่ใช้ในขั้นตอนการเผาผนึกอาจต่ำกว่า -60 องศา โดยควรจะต่ำกว่า -70 องศา เมื่อใช้แมกนีเซียมเป็นตัวดูดซับออกซิเจน แมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและน้ำ จึงช่วยลดปริมาณน้ำในบรรยากาศได้มากขึ้น ถือว่าไอน้ำเป็นอันตรายอย่างมากต่อการเผาอะลูมิเนียม บรรยากาศเป็นบรรยากาศที่มีไนโตรเจน บรรยากาศสามารถมีไนโตรเจนเป็นส่วนใหญ่ บรรยากาศสามารถเป็นไนโตรเจนได้ 100 เปอร์เซ็นต์ บรรยากาศอาจประกอบด้วยก๊าซเฉื่อย ก๊าซเฉื่อยอาจเป็นส่วนหนึ่งของชั้นบรรยากาศ บรรยากาศอาจปราศจากออกซิเจนและไฮโดรเจนอย่างมาก ในเรื่องนี้ ก๊าซที่จ่ายเป็นบรรยากาศระหว่างการเผาผนึกนั้นปราศจากออกซิเจนหรือไฮโดรเจนอย่างเหมาะสม สารยึดเกาะที่ใช้ในการประดิษฐ์นี้อาจเป็นสารยึดเกาะหรือองค์ประกอบของสารยึดเกาะใดๆ ที่ทราบว่าเหมาะสมเป็นสารยึดเกาะในการฉีดขึ้นรูปโลหะ ดังที่ทราบกันในบรรดาผู้เชี่ยวชาญในศิลปวิทยาการนี้ การยึดเกาะ โดยปกติแล้วสารยึดเกาะคือส่วนประกอบอินทรีย์หรือส่วนผสมของส่วนประกอบอินทรีย์สองชนิดหรือมากกว่า สารยึดเกาะควรมีส่วนประกอบเทอร์โมพลาสติกที่ช่วยให้สารประสานละลายได้เมื่อใช้ความร้อน สารยึดเกาะควรเป็นวัตถุดิบหลังจากฉีดขึ้นรูป ร่างกายให้ความแข็งแรงเพียงพอเพื่อให้ร่างกายสีเขียวสามารถจัดการได้ อย่างพึงประสงค์ สารยึดเกาะสามารถถูกขจัดออกจากส่วนประกอบหลักสีเขียวในลักษณะที่รักษาความสมบูรณ์ของส่วนประกอบสีเขียวระหว่างการขจัดสารยึดเกาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลังจากลอกออกแล้ว กาว สารยึดเกาะจะไม่ทิ้งสิ่งตกค้างใดๆ แฟ้มสามารถทำจากวัสดุมากกว่าสองชนิด สามารถเลือกวัสดุสองชนิดหรือมากกว่าที่ประกอบเป็นวัสดุประสานเพื่อให้สามารถถอดออกจากตัวสีเขียวตามลำดับได้ ด้วยวิธีนี้ทำให้ควบคุมกาวได้ง่ายขึ้น ช่วยรักษารูปร่างที่สมบูรณ์ของตัวสีเขียวในระหว่างกระบวนการถอดสารยึดเกาะ ในเรื่องนี้ ควรชื่นชมว่าถ้าสารยึดเกาะถูกเอาออกเร็วเกินไป ความเสี่ยงที่วัตถุสีเขียวจะสูญเสียความสมบูรณ์ของรูปร่างจะเพิ่มขึ้น สารยึดเกาะอาจถูกเอาออกโดยใช้เทคนิคที่รู้จักกันหนึ่งอย่างหรือมากกว่าสำหรับการเอาสารยึดออกในการฉีดขึ้นรูปโลหะ ตัวอย่างเช่น สารยึดเกาะอาจถูกกำจัดออกโดยการละลายในตัวทำละลาย โดยการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อละลาย, ระเหยหรือสลายตัวสารยึดเกาะ, โดยการกำจัดด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาหรือโดยการกระทำของแคพิลลารี สามารถใช้เทคนิคการขจัดสารยึดเกาะได้มากกว่าสองเทคนิคในขั้นตอนการขจัดสารยึดเกาะ ตัวอย่างเช่น ขั้นตอนแรกในการกำจัดสารยึดเกาะอาจรวมถึงการสกัดด้วยตัวทำละลาย ตามด้วยการกำจัดสารยึดเกาะที่เหลืออยู่ด้วยความร้อน ผู้ที่มีทักษะในงานศิลปะจะเข้าใจว่าสามารถใช้วัสดุประสานได้หลากหลายประเภท ตัวอย่างบางส่วนรวมถึงโพลิเมอร์อินทรีย์ เช่น กรดสเตียริก ไข พาราฟิน และโพลิเอทิลีน ผู้ประดิษฐ์ได้ใช้สารยึดเกาะซึ่งรวมถึงกรดสเตียริก ขี้ผึ้งน้ำมันปาล์ม และโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงในงานทดลองที่เกี่ยวข้องกับการประดิษฐ์นี้โดยไม่ประสงค์ให้ถูกจำกัดแต่อย่างใด ขั้นตอนการเผาผนึกที่ใช้ในการประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่ตัวสีเขียวจนถึงอุณหภูมิที่อะลูมิเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียมเผาเพื่อสร้างตัวเนื้อที่มีความหนาแน่น ขั้นตอนการเผาผนึกอย่างพึงประสงค์ประกอบด้วยการให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิประมาณ 550 ถึงประมาณ 650 องศา, อย่างพึงประสงค์มากกว่า 590 ถึง 640 องศา, อย่างพึงประสงค์มากที่สุด 610 ถึง 630 องศา เวลาในการเผาอาจแตกต่างกันไป โดยทั่วไป สำหรับการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงขึ้น ให้ใช้เวลาเผาผนึกที่สั้นลง โดยพื้นฐานแล้ว เวลาในการเผาควรนานพอที่จะทำให้ชิ้นงานมีความหนาแน่นสูงสุด พบว่าการเผาผนึกไม่เกิน 2 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 620 องศาถึง 630 องศาให้ผลที่น่าพอใจ อย่างไรก็ตาม การประดิษฐ์นี้ครอบคลุมทั้งเวลาในการเผาผนึกที่นานขึ้นและเวลาเผาผนึกที่สั้นลง อัตราการให้ความร้อนและโปรไฟล์ความร้อนที่ใช้ในขั้นตอนการเผามักจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดในกระบวนการฉีดขึ้นรูปโลหะเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุดในบทความสุดท้าย ผู้ที่มีทักษะในศิลปะสามารถเข้าใจวิธีกำหนดอัตราการให้ความร้อนและการกระจายอุณหภูมิที่เหมาะสมซึ่งใช้ในขั้นตอนการเผาผนึกได้อย่างง่ายดาย วิธีการประดิษฐ์นี้ใช้ได้กับโลหะอะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม อะลูมินัมอัลลอยใดๆ ที่สามารถใช้ในการประดิษฐ์นี้ รวมถึงอะลูมิเนียมอัลลอย 1000 ซีรีส์ 2000 ซีรีส์ 3000 ซีรีส์ 4000 ซีรีส์ 5000 ซีรีส์ 6000 ซีรีส์ 7000 และซีรีส์ 8000 อนุภาคเซรามิกสามารถผสมกับอลูมิเนียมหรือผงโลหะผสมอลูมิเนียมเพื่อผลิตคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะอลูมิเนียม อนุภาคเซรามิกถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงหรือควบคุมคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์เผาผนึก คุณสมบัติดังกล่าวอาจรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง ความทนทานต่อการสึกหรอ ความแข็ง หรือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ตัวอย่างแบบไม่จำกัดของวัสดุเซรามิกทั่วไปรวมถึง SiC, Al2O3, AlN, SiO2, BN และ TiB2 สามารถใช้ในอุปกรณ์ฉีดขึ้นรูปโลหะที่รู้จัก ดำเนินการตามวิธีการของการประดิษฐ์นี้ รูปแบบเฉพาะทดสอบโลหะผสมและองค์ประกอบของผงขนาดอนุภาคและรูปร่างของอนุภาค D5 ( ) คือผง AA6061 ทรงกลมขนาด 22.00 น. และแนะนำให้ใช้กระป๋องทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาค <45 น. วัตถุดิบการฉีดขึ้นรูปโลหะประกอบด้วยระบบสารยึดเกาะของผง 6061 ที่มี ร้อยละ 2 โดยน้ำหนักของดีบุก และร้อยละ 3 โดยน้ำหนักของกรดสเตียริก ร้อยละ 52 โดยน้ำหนักของขี้ผึ้งน้ำมันปาล์ม และร้อยละ 45 โดยน้ำหนักของโพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง ผสมวัตถุดิบที่อุณหภูมิ 165 องศา เป็นเวลา 180 นาที หลังจากการทำให้เป็นแกรนูล วัตถุดิบจะถูกฉีดขึ้นรูปเป็นแท่งดึงมาตรฐานโดยใช้เครื่องขึ้นรูป Arburg ทำการแยกพันธะตัวทำละลายใน n-hexane ที่ 40 องศาเป็นเวลา 24 ชั่วโมง การกำจัดสารยึดเกาะที่เหลือและการเผารวมกันในเตาหลอมท่อที่ปิดสนิท บรรยากาศที่ต้องการคือการไหลของไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง 1 ลิตร/นาที โปรไฟล์ความร้อนที่ใช้ในการทดลองแสดงในตารางที่ 1 แท่งแมกนีเซียมถูกวางรอบๆ บทความระหว่างการเผา การทดสอบแรงดึงได้ดำเนินการกับวัสดุที่ถูกซินเตอร์ Extensometer Scale ความยาว 25 มม. และความเร็วครอสเฮด 0.6 มม./นาที ความแข็งแบบร็อกเวลล์ (HRH) ของพื้นผิวด้านบนและด้านล่างวัดโดยใช้ลูกเหล็กขนาด 1/8 นิ้ว และน้ำหนักบรรทุก 60 กก.

The large variation in hardness may be due to the high porosity level. When the sintering time increased to 2 hours, the density and hardness increased to 94.9±0.3% and 66.9±2.9, respectively. However, further increasing the sintering temperature to 630"C did not significantly increase the density and hardness. The density at this condition was 95.3 ± 0.3%, and the hardness was 69.0 ± 0.9. Typical stress/strain of the parts sintered under various conditions The curves are plotted in Figure 4. The part sintered at 620"C for 2 hours had the best mechanical properties with a 0.2% yield strength of 58 MPa, a tensile strength of 156 MPa and an elongation at break of 8.9%. The tensile properties of the parts sintered at 630°C were slightly lower than this, although the density was higher. This may be due to the coarsening of the microstructure at the higher sintering temperature. For the parts sintered at 620°C for 1 hour , low density produces poor mechanical properties. The tensile strength is 98MPa and the strain is 1.7%. Optical micrographs show that the grain size remains at about the original particle size and is smaller than 20pm. Backscattered electron images show a tin-rich phase ( In the electron image white control, in the optical image black control) distribution and size. Do not see obvious hole. Further embodiment prepares various percentages-325 mesh elemental magnesium powder or pre-alloyed powder rich in magnesium, and Mixed into the raw material. The raw material is then compacted into a 25.4mm diameter disc using a thermoforming machine. The disc is sintered in nitrogen without magnesium nuggets in the furnace. Before sintering the disc containing the pre-alloyed powder, the The furnace was run under vacuum at 680°C for 4 hours to remove any magnesium residues in the furnace. The parts were loaded into steel crucibles with loose lids to minimize the effect of air flow. Results The addition of elemental magnesium had an effect on the sintered density The effect is shown in Figure 6. It was found that the highest sintered density of ~94% was obtained with 1.0 wt.% Mg. At 0.5 wt.% Mg, the oxygen was not sufficiently absorbed and the part deformed due to the porous surface layer. Weight % elemental magnesium powder is added in the raw material to cause low sintered density (80%) due to nitriding. For safety considerations, it is not preferred to add elemental magnesium powder to the raw material. Yet, add magnesium in the form of pre-alloyed powder Some disadvantages of elemental powder can be overcome by adding to the raw material.Example - Addition of AlMg powder to the raw material The composition obtained from Aluminum Powder Company is Al-2 wt./oCu-9.3 wt%Mg-5.4 wt./Si and Al-7.9 wt. ./oMg pre-alloyed powder.Al-2 weight./oCu-9.3 weight n/.Mg-5.4 weight n/.The average particle diameter of Si powder is about 25|im, Al-7.9 weight./.Mg powder The average particle size is about 40 μm. Both have regular particle shapes. Al-2 weight./. Cu-9.3 weight y. Mg-5.4 weight./. The solid phase temperature of Si is about 540°C, which is at 600. C is completely liquefied. The solidus temperature of Al-7.9 wt% Mg is about 540°C, which is completely liquefied at 620°C. Figure 7 shows the results for these alloys as well as alloy AA6061 and for AA6061+7.5wt./.Al-2wt %0>9.3wt เปอร์เซ็นต์ Mg-5.4wtn/.Si ของผสม ปริมาณของเหลวเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ พบว่าการเผาผนึก AA6061 บวก 7.5 เปอร์เซ็นต์ Al-2wt./.Cu ที่ 610 องศาในไนโตรเจน - 9.3 wt./ มก. - 5.4 wt. MSi พลัส 2 wt./. การผสมวัตถุดิบของ Sn เป็นเวลา 2 ชั่วโมงทำให้ได้ชิ้นส่วนที่ไม่มีการบิดเบี้ยวและมีความหนาแน่นตามทฤษฎีที่ 97 เปอร์เซ็นต์ ตัวอย่าง - การใช้ดีบุกเป็นตัวช่วยเผาผนึกสำหรับ Sn ทั่วไปถูกใช้เป็นตัวช่วยเผาผนึกที่มีประสิทธิภาพสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียมแบบกดหรือไม่อัด และผลิตภัณฑ์อัดแน่นที่ผลิตโดยการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว นักประดิษฐ์ได้แสดงให้เห็นว่าดีบุกมีบทบาทสำคัญในการเผาผนึกผงแป้งฝุ่นและผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปด้วยการฉีดผง อย่างไรก็ตาม ดีบุกจะยังคงอยู่ที่ขอบเกรนหลังจากการเผา เนื่องจากดีบุกไม่ละลายในอะลูมิเนียมที่เป็นของแข็ง ดีบุกที่มากเกินไปจะทำให้คุณสมบัติเชิงกลเสื่อมลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเหนียว ซึ่งเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียมที่เตรียมจากผง ชิ้นส่วนที่หลุดออก (ชิ้นส่วนสีน้ำตาล) ของผลิตภัณฑ์อลูมิเนียมอัดขึ้นรูปด้วยการฉีดผงมีความหนาแน่นสัมพัทธ์เพียง 85 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น หลังจากถอดสารยึดประสานโพลีเมอร์ออกแล้ว จะมีช่องทางเปิดในส่วนที่มีรูพรุนซึ่งเชื่อมต่อกับพื้นผิวของชิ้นส่วน แป้งฝุ่นแบบแตะมีความหนาแน่นสัมพัทธ์เพียง 40-60 เปอร์เซ็นต์ และรูขุมขนที่เชื่อมต่อกันสามารถสร้างช่องทางเปิดสู่พื้นผิวได้ จำเป็นต้องใช้ของไหลปริมาณมากเพื่อปิดผนึกช่องเหล่านี้ ในตัวอย่างก่อนหน้านี้ เราพบว่าดีบุกร้อยละ 4 ช่วยให้การเผาผงอะลูมิเนียมบริสุทธิ์อัดตัวหลวมๆ การเติมดีบุก 2 เปอร์เซ็นต์ช่วยเพิ่มการเผาผนึกของผลิตภัณฑ์อัดขึ้นรูป AA6061 แบบฉีดผง ในตัวอย่างนี้ เราลดปริมาณดีบุกที่เติมให้น้อยที่สุดในขณะที่รักษาปริมาตรของเหลวด้วยการเติมผงอะลูมิเนียมผสมล่วงหน้า การเติมผงโลหะผสมล่วงหน้าจำนวนมากจะช่วยเพิ่มปริมาณโลหะผสมในส่วนเผาและเพิ่มความแข็งแรง การลดปริมาณดีบุกอาจช่วยเพิ่มความเหนียวได้ ด้วยวิธีนี้คุณสมบัติเชิงกลของระบบโลหะผสมสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมได้ ธาตุดีบุก (<43pm) was used as a sintering aid to reinforce the pre-alloyed Al-2wt%Cu-9.3wt. /. Mg-5.4 weight Q/. Liquid phase sintering of fine AA6061 powder (<20 microns) of Si powder (<30 iim). According to AA6061+X weight n/. Sn+Y weight. /. Al-2 weight. /. Cu-9.3 wt% Mg-5.4 wt. /. For the formulation of Si, the various powders were mixed in a Turbula mixer for 30 minutes. The mixed powder was poured into an alumina crucible, tapped and closed with aluminum foil. Then, they were sintered in a steel tube furnace at different temperatures for 2 hours under a nitrogen flow of 0.5 L/min. The sintered density was obtained by the Archimedes method and converted into a percentage of the theoretical density (TDM) for each alloy. Polished samples were used for optical and scanning electron microscopy (SEM). Figure 8 shows that the sintered density of AA6061+X weight MSn loose powder increases with the increase of sintering temperature. For 2 weight n/. The density of the Sn alloy system increases at 580°C, and for 1 wt./. The density of the Sn system increases at 590°C. The addition of tin significantly enhances sintering, and much higher sintering densities are obtained for alloys containing tin. Alloys containing 1.0 or 2.0 wt% tin have a sintered density above ~95% over the sintering temperature range of 600630°C. Only 83%, 88% and 93% sintered densities were obtained. For liquid phase sintering, liquid volume is one of the most critical factors for densification and part shape retention. Al-Sn alloy systems are controlled by temperature, aluminum alloy composition and tin content The liquid volume of . Figure 7 shows the effect of temperature on the liquid volume fraction for the tested alloys. The data were calculated using ThermoCalc. The addition of tin was not considered. For AA6061+xwt./.Al-2wt./.Cu- 9.3 wt. Q/.Mg-5.4 wt. MSi alloy, calculated based on the final total alloy content.Pre-alloyed Al-2 wt.°/.Cu-9.3 wt./.Mg-5.4 wt./.The solid phase point of Si powder is 582°C, it is completely liquefied at 604°C. Therefore, this alloy, if sintered alone, is very difficult to control during processing because of the narrow melting range. However, the liquid with high magnesium content formed early can be purged from the sintering furnace Oxygen, and helps to seal the open channels in the loose powder before severe oxidation usually begins at about 58060 (TC). Figure 9 shows the addition of 0%, 2.5% and 7.5% Pre-alloyed Al-2 wt. /. Cu-9.3 wt. /. Mg-5.4 wt. /. AA6061 + 0.5 wt. of Si powder. /. Sintered density of Sn loose powder. Because of increased liquid volume, AA6061 + 0.5 wt. /. The sintered density of Sn increases steadily with temperature up to 630°C. Al-2 weight is melted at a sintering temperature of 600°C for a 2.5% by weight addition and 590°C for a 7.5% by weight addition. /. Cu - 9.3 wt. /. Mg - 5.4 wt. /. Si powder gives a drastic increase in density of the liquid. However, for AA6061 + 0.5 wt. /. Sn + 7.5 wt. /. Al - 2 wt. / oCu -9.3 wt./. Mg -5.4 wt. 0/. Si alloy system, after peaking at 610°C, excess liquid soon leads to density reduction at 620°C. Density reduction may be due to early formation inside the part The reason for the gas of the clamping liquid. Adding 2.5% by weight of pre-alloyed Al-2 wt./. Cu-9.3 wt./. Mg-5.4 wt./. Si powder helps to maintain in the temperature range of 600620°C The density plateau of 97°/.Density begins to reduce under 630 ℃. Those skilled in the art can It is understood that the invention is capable of variations and modifications other than those specifically described. It is to be understood that the present invention includes all changes and modifications which fall within its spirit and scope.

ขอสิทธิ

1. วิธีการขึ้นรูปสิ่งของโดยการฉีดขึ้นรูปโลหะของอะลูมิเนียมหรืออะลูมินัมอัลลอย วิธีการดังกล่าวประกอบด้วยขั้นตอนของการขึ้นรูปสิ่งของซึ่งประกอบด้วยผงอะลูมิเนียมหรือผงอะลูมิเนียมอัลลอยหรือทั้งสองอย่างและอย่างเลือกได้ อนุภาคเซรามิก สารยึดเกาะและประกอบรวมด้วยส่วนผสมของการเผาผนึก ตัวช่วยสำหรับโลหะที่หลอมละลายต่ำ • การฉีดขึ้นรูปดังกล่าวเป็นส่วนผสม; • ถอดเครื่องผูกดังกล่าว; และ • การเผา; ที่ซึ่งการเผาผนึกดังกล่าวดำเนินการในบรรยากาศที่มีไนโตรเจนและในการมีอยู่ของตัวดูดซับออกซิเจน

2. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งตัวดูดซับออกซิเจนประกอบด้วยโลหะที่มีสัมพรรคภาพกับออกซิเจนสูงกว่าอะลูมิเนียม

3. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 2 ซึ่งเลือกตัวดูดซับออกซิเจนจากกลุ่มที่ประกอบด้วยโลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะแรร์เอิร์ธ

4. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 3 ที่ซึ่งตัวดูดซับออกซิเจนคือแมกนีเซียม

5. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ที่ซึ่งตัวดูดซับออกซิเจนจำนวนมากวางอยู่รอบ ๆ ผลิตภัณฑ์ซินเตอร์ระหว่างการซินเทอร์ หรือตัวรับออกซิเจนแบบผงวางอยู่รอบ ๆ หรือบนผลิตภัณฑ์ซินเทอร์ระหว่างการซินเทอร์ หรือดูดซับตัวแทนออกซิเจนผสมกับอะลูมิเนียมหรืออะลูมิเนียม โลหะผสมผงหรือด้วยส่วนผสมที่เพิ่มลงในอุปกรณ์ฉีดขึ้นรูปหรือตัวดูดซับออกซิเจนเป็นส่วนประกอบของโลหะผสมที่เพิ่มลงในส่วนผสม

6. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งสารช่วยเผาเป็นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าอะลูมิเนียมและไม่ละลายในอะลูมิเนียมที่เป็นของแข็ง

7. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 6 ที่ซึ่งสารช่วยในการเผาผนึกประกอบด้วยดีบุก

8. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งสารช่วยสำหรับการเผาผนึกมีอยู่ในปริมาณไม่เกินร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ขึ้นอยู่กับน้ำหนักรวมของผงโลหะและสารช่วยในการเผาผนึก

9. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 8 ที่ซึ่งสารช่วยในการเผาผนึกมีอยู่ในปริมาณตั้งแต่ 0.1 เปอร์เซ็นต์ถึง 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก

10. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 8 ที่ซึ่งสารช่วยในการเผาผนึกมีอยู่ในปริมาณ 0.5 เปอร์เซ็นต์ถึง 3 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก

11. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งบรรยากาศในขั้นตอนการเผาผนึกมีปริมาณน้ำต่ำ โดยที่ความดันบางส่วนของไอน้ำน้อยกว่า 0.001 kPa

12. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ที่ซึ่งสารยึดเกาะประกอบด้วยส่วนประกอบเทอร์โมพลาสติกที่สามารถทำให้สารยึดเกาะละลายได้เมื่อใช้ความร้อน

13. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ที่ซึ่งสารยึดเกาะทำจากวัสดุสองชนิดหรือมากกว่า และวัสดุถูกเลือกให้ถูกดึงออกจากตัวสีเขียวตามลำดับ

14. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ที่ซึ่งสารยึดเกาะถูกกำจัดออกโดยการละลายในตัวทำละลาย การหลอมเหลว การระเหย หรือการสลายตัวของสารยึดเกาะโดยการบำบัดด้วยความร้อน โดยการกำจัดด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา หรือโดยการกระทำของเส้นเลือดฝอย

15. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 14 ที่ซึ่งเทคนิคการถอดสารยึดเกาะตั้งแต่สองเทคนิคขึ้นไปถูกใช้เพื่อขจัดสารยึดเกาะ

16. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งสารยึดเกาะประกอบด้วยกรดสเตียริก ขี้ผึ้งน้ำมันปาล์ม และโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง

17. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนการเผารวมถึงการให้ความร้อนแก่ตัวสีเขียวจนถึงอุณหภูมิที่อะลูมิเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียมเผาเพื่อสร้างตัวเนื้อที่มีความหนาแน่น

18. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อที่ 17 ที่ซึ่งอุณหภูมิอยู่ในช่วงประมาณ 550 องศาถึงประมาณ 650 องศา

19. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งส่วนผสมประกอบด้วยอนุภาคเซรามิกที่เลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วย SiC, Al2O3, AlN, SiO2, BN และ TiB2

20. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งบรรยากาศประกอบด้วยไนโตรเจนหรือส่วนผสมของเกล็ดไนโตรเจนและก๊าซเฉื่อย

21. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งบรรยากาศปราศจากออกซิเจนหรือไฮโดรเจนอย่างมาก บทคัดย่อ สิ่งประดิษฐ์ปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการฉีดขึ้นรูปโลหะ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับวิธีการขึ้นรูปชิ้นส่วนแม่พิมพ์ฉีดผงโลหะ AlMg1SiCu โดยการฉีดขึ้นรูปโลหะอะลูมิเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียม วิธีการดังกล่าวประกอบด้วยขั้นตอนการขึ้นรูปสิ่งของที่ประกอบด้วยผงอะลูมิเนียมหรือผงอะลูมิเนียมอัลลอยหรือทั้งสองอย่าง และ อาจมีส่วนผสมของอนุภาคเซรามิก สารยึดเกาะ และสารช่วยในการเผาผนึก รวมทั้งโลหะที่หลอมละลายต่ำอยู่ การฉีดขึ้นรูปส่วนผสม ถอดเครื่องผูกออกเพื่อสร้างร่างกายสีเขียว การเผาผนึกวัตถุสีเขียวในบรรยากาศที่มีไนโตรเจนและในที่ที่มีตัวดูดซับออกซิเจน การเผาจะดำเนินการในที่ที่มี

กระบวนการฉีดขึ้นรูปโลหะ

ระบบตรวจจับ