Cílem diplomové práce je popis faktorů ovlivňujících kvalitu produktů vyrobených technologií vstřikování práškových materiálů, tzv. PIM. Hlavním problémem, který může způsobit vady finálního produktu, je separace materiálových komponent. Teoretická část popisuje PIM proces, jeho jednotlivé fáze (míchání, vstřikování, odstranění plniva a slinování) a aplikační možnosti. Dále je zde věnována pozornost teoretickému studiu separace fází. V praktické části je provedeno vstřikování dvou komerčně dostupných PIM materiálů na testovací formě. Tato forma byla navržena speciálně pro studium separace. Materiály jsou poté studovány pomocí SEM mikroskopie v kombinaci s EDX analýzou, jsou kvantitativně vyhodnoceny a porovnány.
Anotace v angličtině
The aim of this master thesis is to describe a major quality-influencing factor in powder injection molding (PIM) - a phase separation. Separation of powder and binder components of a feedstock might cause visual defects and cracks on the final parts. In the theoretical part of the thesis, PIM process and its steps are described, and an overview of PIM applications is given. Also, current research on the phase separation is reviewed. In the experimental, injection molding of two commercially available feedstocks is performed on a testing mold specially designed to generate separation. Then, SEM microscopy combined with EDX analysis as well as quantitative evaluation of the separation were performed, and thus the feedstocks were compared.
powder injection molding, phase separation, feedstock, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX)
Rozsah průvodní práce
75
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem diplomové práce je popis faktorů ovlivňujících kvalitu produktů vyrobených technologií vstřikování práškových materiálů, tzv. PIM. Hlavním problémem, který může způsobit vady finálního produktu, je separace materiálových komponent. Teoretická část popisuje PIM proces, jeho jednotlivé fáze (míchání, vstřikování, odstranění plniva a slinování) a aplikační možnosti. Dále je zde věnována pozornost teoretickému studiu separace fází. V praktické části je provedeno vstřikování dvou komerčně dostupných PIM materiálů na testovací formě. Tato forma byla navržena speciálně pro studium separace. Materiály jsou poté studovány pomocí SEM mikroskopie v kombinaci s EDX analýzou, jsou kvantitativně vyhodnoceny a porovnány.
Anotace v angličtině
The aim of this master thesis is to describe a major quality-influencing factor in powder injection molding (PIM) - a phase separation. Separation of powder and binder components of a feedstock might cause visual defects and cracks on the final parts. In the theoretical part of the thesis, PIM process and its steps are described, and an overview of PIM applications is given. Also, current research on the phase separation is reviewed. In the experimental, injection molding of two commercially available feedstocks is performed on a testing mold specially designed to generate separation. Then, SEM microscopy combined with EDX analysis as well as quantitative evaluation of the separation were performed, and thus the feedstocks were compared.
powder injection molding, phase separation, feedstock, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX)
Zásady pro vypracování
The aim of this master thesis is to describe a major quality-influencing factor in powder injection molding (PIM) - a phase separation. The theoretical part describes PIM technology in general, its advantages and disadvantages, PIM process and its main stages - feedstock preparations, injection molding, debinding and sintering. This part also focuses on a theoretical study of the phase separation. The second part is practical and consists of injection molding of various commercially available feedstock compositions on specially designed testing mold, and qualitative as well as quantitative observation of powder/binder separation employing SEM microscopy combined with EDX and simulation approaches.
Zásady pro vypracování
The aim of this master thesis is to describe a major quality-influencing factor in powder injection molding (PIM) - a phase separation. The theoretical part describes PIM technology in general, its advantages and disadvantages, PIM process and its main stages - feedstock preparations, injection molding, debinding and sintering. This part also focuses on a theoretical study of the phase separation. The second part is practical and consists of injection molding of various commercially available feedstock compositions on specially designed testing mold, and qualitative as well as quantitative observation of powder/binder separation employing SEM microscopy combined with EDX and simulation approaches.
HAUSNEROVÁ, B.: Powder Injection Moulding - An Alternative Processing Method for Automotive Items. Trends and Developments in Automotive Engineering, Vienna: InTech, p. 129-146 (2011)
HAUSNEROVÁ, B.: Powder Injection Moulding - An Alternative Processing Method for Automotive Items. Trends and Developments in Automotive Engineering, Vienna: InTech, p. 129-146 (2011)
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Otázky vedoucího práce (prof. Hausnerová):
1. Jaké máte návrhy na postup v řešení problému separace v návaznosti na výsledky dosažené ve Vaší práci?
Otázky oponenta práce (dr. Pelíšková):
1. Ke zhodnocení výsledků používáte analytickou výpočetní metodu, kterou v dalším odstavci stručně popisujete. Neuvádíte o jakou metodu se přesně jedná, zda má nějaký název, je-li v praxi běžně užívána, či nikoliv. Mohl byste lépe popsat tuto metodi a zdůvodnit její použití?
2. Při vstřikování testovaných materiálů jste nejprve nastavil parametry dle datasheetů poskytovaných výrobcem. Jelikož nedošlo k úplnému zaplnění formy, změni jste některé procesní parametry, abyste toto upravil. Z Vámi prezentovaných výsledků plyne, že dochází k fázové separaci ve výrobku, přičemž u jednotlivých surovin různě. Měl byste nějaké návrhy, jak tuto separaci ovlivnit nastavením procesních parametrů? V diskuzi výsledků ani v závěrech nejsou uvedeny optimální parametry pro vstřikování testovaných materiálů, které byste doporučil, přestože v cílech práce na str. 44 uvádíte optimalizaci vstřikovacího procesu pro dvě vstupní suroviny.
3. V závěru práce uvádíte, že v materiálu Catamold 316 bylo nalezeno větší množství manganu, než je uvedeno v datasheetech. Můžete to nějak vysvětlit?
doc. Nevěčná: str. 52 % jsou jaká? S jakou chybou jsou jednotlivá měření? (resp. z kolika paralelních měření autor vycházel)?
doc. Sedlařík: Typ polymerů matric ve zkoumaných vzorcích? Změna koncentrace Fe v důsledku zpracování. Vysvětlete?
doc. Lehocký: Jaké je rozlišení SEM mikroskopie? Jaká je citlivost a rozlišení EDX?
dr. Minařík: Jak vysvětlíte rozmístění částic ve vstřikovací trubici od okraje ke středu?