Study of the influence of powder and binders characteristics on rheological behavior and moldability properties of low-pressure powder injection molding stainless steel feedstocks

Résumé

Le moulage par injection à basse pression des poudres métalliques LPIM est une technologie de fabrication utilisée pour produire, d'une manière rentable, de petites pièces métalliques de forme complexes à partir d'une grande variété de métaux. Dans l'industrie manufacturière, toutes ces exigences peuvent être atteintes par le moulage par injection à basse pression des poudres métalliques LPIM. Cette étude porte sur le comportement rhéologique de la poudre métallique d'acier inoxydable 17-4PH atomisée à l'eau en faisant varier la fraction volumique de poudre et de la distribution granulométrique de 3 et 10 μm. L'étude met l'accent sur le système de poudre et de liant dans lequel la poudre d'acier inoxydable 17-4PH est mélange avec la composition de liant comme cire de paraffine PW, l’acide stéarique SA, et l’éthylèneacétate de vinyle EVA. En outre, les propriétés rhéologiques telles que l'impact de l'équilibre thermique, la fraction volumique, la distribution granulométrique, le taux de cisaillement et la température sont étudiées par l'utilisation du rhéomètre rotationel MCR 302. Puisque la géométrie de la poudre de métal d'acier inoxydable atomisée à l’eau est de forme irrégulière, les propriétés rhéologiques peuvent influencer de manière significative la qualité de surface, les tolérances dimensionnelles et la rétention de forme. Par conséquent, les caractéristiques rhéologiques du LPIM en fonction de la poudre d'acier inoxydable atomisée à l'eau sont évaluées par l’utilisation de la viscosité, l’aptitude au moulage et la fraction volumique. De plus, au cours des essais expérimentaux, différents tests ont été effectués à plusieurs reprises avec la même charge après un temps d'attente spécifique puisque les résultats obtenus étaient différents pour la même méthode et la même fraction volumique. Les mélanges avec la poudre d'acier inoxydable à différentes fraction volumique de 48, 60 et 65 vol. % ont été étudiés dans une gamme de cisaillement de 0.5 à 3500 s-1 avec différents liants à des températures de 70, 80, 90, et 100°C. Les résultats ont montrés que la viscosité des poudres diminuait lorsque le taux de cisaillement augmentait dans une charge contenant PW-SA alors qu'elle se comportait de façon inattendue dans une charge PW-SA-EVA car la viscosité ne change pas avec l'augmentation de la température.

Date	7 sept. 2018
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Vincent Demers (Directeur(-trice)) & Philippe Bocher (Codirecteur(-trice))