बाइंडर सामग्री क्या है?
धातु इंजेक्शन मोल्डिंग में, बाइंडर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। बाइंडर्स आम तौर पर विभिन्न पॉलिमर के मिश्रण से बने होते हैं, जिसमें एक मुख्य चरण और कई योजक चरण (जैसे कि डिस्पेंसर, स्टेबलाइजर्स और प्लास्टिसाइज़र) शामिल होते हैं। बाइंडर का मुख्य कार्य मोल्डिंग की सुविधा के लिए इंजेक्शन के दौरान पाउडर की प्रवाह क्षमता को बढ़ाना और मोल्डिंग के बाद भाग को एक निश्चित ताकत प्रदान करना है। एक मध्यवर्ती घटक के रूप में, बाइंडर न केवल धातु पाउडर को आकार देता है बल्कि सिंटरिंग शुरू होने से पहले अपना आकार भी बनाए रखता है। बाइंडर को धातु पाउडर के साथ मिलाने से एक फीडस्टॉक बनता है, जिसका उपयोग धातु इंजेक्शन मोल्डिंग में किया जाता है। इंजेक्शन मोल्डिंग के बाद और सिंटरिंग शुरू होने से पहले बाइंडर को हटा दिया जाता है।
और सिंटरिंग के बाद अंतिम गुण। बाइंडर के गुण धातु के कणों के वितरण, इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया, इंजेक्शन भाग के आकार और सिंटेड भाग के अंतिम गुणों को प्रभावित करते हैं। तालिका 4.1 धातु इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए एक आदर्श बाइंडर प्रणाली की विशेषताओं का सारांश प्रस्तुत करती है। बाइंडर और धातु के कणों का संपर्क कोण छोटा होना चाहिए, क्योंकि छोटा संपर्क कोण बाइंडर को पाउडर की सतह को बेहतर ढंग से गीला करने की अनुमति देता है, जिससे मिश्रण और इंजेक्शन मोल्डिंग की सुविधा मिलती है। बाइंडर और धातु के कणों को परस्पर निष्क्रिय रहना चाहिए; अर्थात्, बाइंडर को धातु के कणों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करनी चाहिए, और धातु के कणों के कारण बाइंडर पोलीमराइज़ या ख़राब नहीं होना चाहिए। बाइंडर और पाउडर का मिश्रण, यानी, फीडस्टॉक, दोषों से मुक्त भागों को सफलतापूर्वक ढालने के लिए विभिन्न रियोलॉजिकल आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। सुचारू इंजेक्शन मोल्डिंग सुनिश्चित करने के लिए फीडस्टॉक की चिपचिपाहट उचित सीमा के भीतर होनी चाहिए। बहुत कम फीडस्टॉक चिपचिपाहट मोल्डिंग के दौरान पाउडर और बाइंडर के बीच चरण पृथक्करण का कारण बनेगी, जबकि बहुत अधिक फीडस्टॉक चिपचिपाहट मिश्रण और इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया को प्रभावित करेगी। मोल्डिंग के दौरान फीडस्टॉक की चिपचिपाहट एक आदर्श सीमा के भीतर होने की आवश्यकता के अलावा, यह भी आवश्यक है कि ठंडा होने पर फीडस्टॉक की चिपचिपाहट काफी बढ़ जाए, जिससे इंजेक्शन प्रीफॉर्म को ठंडा होने के दौरान एक निश्चित आकार बनाए रखने में मदद मिलती है।
तालिका 4.1 धातु इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए आदर्श बाइंडर सिस्टम की विशेषताएं
| वस्तु | आदर्श लक्षण |
|---|---|
| पाउडर के साथ इंटरेक्शन | छोटा संपर्क कोण, पाउडर के साथ अच्छा संबंध प्रदर्शन, पाउडर के साथ कोई रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं |
| प्रवाह विशेषताएँ | मोल्डिंग तापमान पर कम चिपचिपापन, मोल्डिंग के दौरान चिपचिपाहट में छोटा परिवर्तन, ठंडा करने के दौरान तेजी से चिपचिपाहट में वृद्धि, उच्च तरलता और भराव क्षमता |
| डिबाइंडिंग संपत्ति | चरणबद्ध अपघटन, बाइंडर के विभिन्न घटकों के लिए अलग-अलग अपघटन तापमान, डिबाइंडिंग के बाद कम अवशिष्ट कार्बन सामग्री, गैर-{0}}विषाक्त और गैर--संक्षारक अपघटन उत्पाद |
| विनिर्माण प्रक्रिया | प्राप्त करना आसान, कम उत्पादन लागत, लंबी शेल्फ लाइफ, सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल, चक्रीय ताप के कारण कोई गिरावट नहीं, उच्च शक्ति और कठोरता, कम थर्मल विस्तार गुणांक, सामान्य सॉल्वैंट्स में घुलना आसान, उच्च चिकनाई, अणुओं में कोई श्रृंखला शाखा नहीं, कोई उन्मुख वितरण नहीं |
डिबाइंडिंग के दौरान बाइंडर को इंजेक्शन वाले हिस्से में दोष पैदा किए बिना तेजी से हटाया जाना चाहिए। डिबाइंडिंग चरण के दौरान हरे शरीर में दोष बनने की सबसे अधिक संभावना होती है क्योंकि जैसे-जैसे ताकत प्रदान करने वाला बाइंडर हटा दिया जाता है, दोषों की संभावना बढ़ जाती है। थर्मल डिबाइंडिंग के प्रारंभिक चरण में खुले छिद्रों की कमी के कारण इंजेक्शन वाले हिस्से में दरारें और छाले जैसे दोष हो जाते हैं। इंजेक्शन वाले हिस्से के अंदर पॉलिमर क्षरण उत्पादों के बाहर निकलने में विफलता से उत्पन्न तनाव भी दोष का कारण बन सकता है। इससे बचने के लिए, बाइंडर को आम तौर पर एक बहु-घटक प्रणाली के रूप में डिज़ाइन किया जाता है जो विभिन्न तापमानों पर विघटित हो जाता है। इस मामले में, डिबाइंडिंग प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है: पहले चरण में, बाइंडर सिस्टम के कम पिघलने वाले बिंदु घटकों को हटा दिया जाता है, जिससे हरे शरीर में खुले छिद्र बन जाते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, बाइंडर सिस्टम के शेष घटक ताकत प्रदान करते हैं और इंजेक्शन वाले हिस्से के आकार को बनाए रखते हैं। दूसरे चरण में, बाइंडर सिस्टम के अन्य घटकों को धीरे-धीरे हटा दिया जाता है। यह दो{16}}चरणीय डिबाइंडिंग विधि इंजेक्शन वाले हिस्से से बाइंडर को तेजी से हटाने की अनुमति देती है। बाइंडर भी कार्बन अवशेष छोड़े बिना पूरी तरह से विघटित होना चाहिए, और थर्मल डिबाइंडिंग के दौरान अपघटन उत्पाद उपकरण के लिए संक्षारक नहीं होने चाहिए।
धातु इंजेक्शन मोल्डिंग में उपयोग किए जाने वाले बाइंडर्स आसानी से उपलब्ध होने चाहिए, सस्ते होने चाहिए और उनकी शेल्फ लाइफ लंबी होनी चाहिए; इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान गेट और रनर कचरा पुन: प्रयोज्य होना चाहिए; बाइंडर में अच्छी पुनर्चक्रण क्षमता होनी चाहिए और दोबारा गर्म करने पर ख़राब नहीं होनी चाहिए; थर्मल तनाव के कारण होने वाले दोषों को रोकने के लिए बाइंडर में उच्च तापीय चालकता और थर्मल विस्तार का कम गुणांक होना चाहिए।
एक एकल बाइंडर के सभी फ़ीड विशेषताओं को पूरा करने की संभावना नहीं है; इंजेक्शन मोल्डिंग में उपयोग किए जाने वाले बाइंडर सिस्टम में आमतौर पर कई घटक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट कार्य करता है। एक बाइंडर प्रणाली में आमतौर पर एक मुख्य घटक होता है, अन्य घटक वांछित फ़ीड विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए योजक के रूप में कार्य करते हैं।