การฉีดขึ้นรูปผงอะลูมินาและวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา / ทังสเตนคาร์ไบด์

Abstract

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษากระบวนการฉีดขึ้นรูปผงอะลูมินาและวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา/ทังสเตนคาร์ไบด์ โดยใช้ตัวประสานร่วมระหว่างพอลิเอทิลีนไกลคอลและพอลิไวนิลบิวทิรอล วัตถุดิบตั้งต้นได้แก่ ผงอะลูมินาและผงทังสเตนคาร์ไบด์ วัสดุเชิงประกอบอะลูมินา/ทังสเตนคาร์ไบด์ประกอบด้วยอะลูมินาต่อทังสเตนคาร์ไบด์ในอัตราส่วน 90:10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ตัวประสานประกอบด้วยพอลิเอทิลีนไกลคอลและพอลิไวนิลบิวทิรอล อัตราส่วนระหว่างพอลิเอทิลีนไกลคอลต่อพอลิไวนิลบิวทิรอลได้แก่ 80:20 85:15 และ 90:10 โดยน้ำหนักและใช้กรดสเตียริคเป็นสารเติมแต่ง ผสมผงวัสดุและตัวประสานดังกล่าวให้เข้ากันโดยใช้ปริมาณผงวัสดุตั้งแต่ 44 ถึง 52 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร อุณหภูมิการฉีดอยู่ในช่วง 190 - 210 องศาเซลเซียส ขึ้นกับส่วนผสมของวัสดุ ศึกษาการกำจัดตัวประสานชนิดพอลิเอทิลีนไกลคอลทำโดยการแช่น้ำที่อุณหภูมิ 30 45 และ 60 องศาเซลเซียสและตามด้วยการกำจัดตัวประสานชนิดพอลิไวนิลบิวทิรอล โดยการให้ความร้อนที่ 400 องศาเซลเซียส จากนั้นนำชิ้นงานไปเผาผนึกที่อุณหภูมิ 1600 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมงในบรรยากาศอาร์กอน วิเคราะห์และตรวจสอบลักษณะสมบัติของชิ้นงานหลังการฉีดขึ้นรูป ชิ้นงานหลังการกำจัดตัวประสานด้วยน้ำและชิ้นงานหลังการเผาผนึก ได้แก่ ความหนาแน่น รูพรุนปรากฏ ความต้านทานการดัดโค้ง ความแข็ง และโครงสร้างจุลภาค ผลการศึกษาพบว่าการใช้ตัวประสานร่วมคงรูปร่างชิ้นงานได้ อัตราการละลายของตัวประสานชนิดพอลิเอทิลีนไกลคอลขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำและสามารถกำจัดตัวประสานได้มากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ภายในระยะเวลา 5 ชั่วโมง ส่วนตัวประสานชนิดพอลิไวนิลบิวทิรอล ที่คงเหลือยังช่วยให้ชิ้นงานคงรูปร่างอยู่ได้ หลังเผาผนึกพบว่าทั้งความต้านทานการดัดโค้ง ความแข็ง และความหนาแน่น เกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาณของผงวัสดุ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าการฉีดขึ้นรูปผงอะลูมินาและวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา/ทังสเตนคาร์ไบด์โดยใช้ตัวประสานร่วมที่ละลายน้ำได้สามารถทำได้และนำไปประยุกต์กับอุตสาหกรรมได้