바인더 재료란 무엇입니까?

바인더 재료란 무엇입니까?

금속 사출 성형에서 바인더는 중요한 역할을 합니다. 바인더는 일반적으로 주요 단계와 여러 첨가제 단계(예: 분산제, 안정제 및 가소제)를 포함한 다양한 폴리머의 혼합물로 구성됩니다. 바인더의 주요 기능은 사출 시 분말의 유동성을 높여 성형을 용이하게 하고, 성형 후 부품에 일정한 강도를 부여하는 것입니다. 중간성분인 바인더는 금속분말의 형상을 형성할 뿐만 아니라 소결이 시작되기 전의 형상을 유지하는 역할을 합니다. 결합제와 금속 분말을 혼합하면 금속 사출 성형에 사용되는 공급원료가 생성됩니다. 바인더는 사출 성형 후 소결이 시작되기 전에 제거됩니다.

그리고 소결 후 최종 특성입니다. 바인더의 성질은 금속 입자의 분포, 사출 성형 공정, 사출 부품의 크기, 소결 부품의 최종 성질에 영향을 미칩니다. 표 4.1에는 금속 사출 성형을 위한 이상적인 바인더 시스템의 특성이 요약되어 있습니다. 바인더와 금속 입자는 접촉각이 작아야 합니다. 접촉각이 작을수록 바인더가 분말 표면을 더 잘 적실 수 있어 혼합 및 사출 성형이 용이해지기 때문입니다. 결합제와 금속 입자는 상호 불활성으로 유지되어야 합니다. 즉, 결합제는 금속 입자와 반응해서는 안 되며, 금속 입자는 결합제의 중합 또는 분해를 유발해서는 안 됩니다. 결함이 없는 부품을 성공적으로 성형하려면 바인더와 분말의 혼합물, 즉 공급 원료가 다양한 유변학적 요구 사항을 충족해야 합니다. 원활한 사출 성형을 위해서는 공급원료의 점도가 합리적인 범위 내에 있어야 합니다. 공급원료 점도가 너무 낮으면 성형 중 분말과 결합제 사이의 상 분리가 발생하고, 공급원료 점도가 너무 높으면 혼합 및 사출 성형 공정에 영향을 미칩니다. 성형 중 공급원료 점도가 이상적인 범위 내에 있어야 하는 것 외에도 냉각 시 공급원료 점도가 크게 증가해야 하며, 이는 냉각 중에 사출 프리폼이 특정 모양을 유지하는 데 도움이 됩니다.

표 4.1 금속 사출 성형을 위한 이상적인 바인더 시스템의 특성

바인더는 사출 성형 부품에 결함을 일으키지 않고 탈지 중에 신속하게 제거되어야 합니다.- 결합제를 제공하는 강도-가 제거됨에 따라 결함 가능성이 증가하기 때문에 탈지 단계에서 성형체에 결함이 발생할 가능성이 가장 높습니다. 열탈지 초기 단계에서 열린 기공이 부족하면 사출-성형 부품에 균열 및 기포 발생과 같은 결함이 발생합니다. 사출-성형 부품 내부의 폴리머 분해 생성물이 빠져나오지 못해 발생하는 응력도 결함을 일으킬 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 바인더는 일반적으로 다양한 온도에서 분해되는 다중-성분 시스템으로 설계됩니다. 이 경우 탈지 공정은 두 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 단계에서는 바인더 시스템의 낮은-융점-성분이 제거되어 성형체에 열린 기공이 생성됩니다. 이 과정에서 바인더 시스템의 나머지 구성 요소는 강도를 제공하고 사출 성형 부품의 모양을 유지합니다-. 두 번째 단계에서는 바인더 시스템의 다른 구성 요소가 점차적으로 제거됩니다. 이 2단계-디바인딩 방법을 사용하면 사출 성형 부품에서 바인더를 더 빠르게 제거할 수 있습니다.- 또한 바인더는 탄소 잔류물을 남기지 않고 완전히 분해될 수 있어야 하며, 열탈착 중 분해 생성물이 장비를 부식시키지 않아야 합니다.

금속 사출 성형에 사용되는 바인더는 쉽게 구할 수 있고 저렴해야 하며 유통기한이 길어야 합니다. 게이트 및 러너 폐기물은 사출 성형 공정 중에 재사용이 가능해야 합니다. 결합제는 재활용성이 좋아야 하며 재가열 중에 품질이 저하되지 않아야 합니다. 바인더는 열응력으로 인한 결함을 방지하기 위해 높은 열 전도성과 낮은 열팽창 계수를 가져야 합니다.

단일 바인더가 모든 사료 특성을 충족할 가능성은 낮습니다. 사출 성형에 사용되는 바인더 시스템은 일반적으로 각각 특정 기능을 수행하는 여러 구성 요소를 포함합니다. 바인더 시스템에는 일반적으로 주요 구성 요소가 포함되어 있으며, 원하는 사료 특성을 달성하기 위해 첨가제 역할을 하는 다른 구성 요소가 포함되어 있습니다.