制粒剂对产品性能影响试验

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制粒剂对产品性能影响试验
1.制粒剂的作用原理
造粒剂主要为有机高分子化合物。生产厂家只说是由多种物质组成的,不透露具体成分。在一篇关于磁性材料R-Fe-B系合金粉造粒的专利中,提到一种造粒剂:使用选自正链烷烃、异链烷烃和解聚低聚物中的一种或几种。解聚低聚物可以为异丁烯、正丁烯的共聚物、甲基丙烯酸烷基脂的单一聚合物或共聚物等。然后在惰性气体环境下或真空中加热烧结。我们用的造粒剂成分应该与上述造粒剂相近。
制粒剂先溶解在溶剂(丙酮、异丙醇、无水乙醇等)中,然后加入到粉料中搅拌,经过擦筛法或高速搅拌法,在制粒剂的粘性作用下,使粉料聚结成粒,干燥时制粒剂溶液中的溶剂蒸发除去,残留的制粒剂固结成为固体架桥,使得颗粒具有一定的强度。
当达到脱蜡温度时,聚合物长链断裂降解成较小而易挥发的组分从刀头中逸出,从而实现制粒剂的脱蜡。
生产中,应该选用添加较少量就可成功制粒的制粒剂,且经脱蜡后残留少。可通过热重分析
测得制粒剂的逸出温度范围和残留量,通过实际制粒试验确定制粒效果。
2.残留制粒剂对工具性能的影响及残留量的确定
由于制粒剂为有机高分子化合物,因此主要元素为C、H、O,残留制粒剂越多,导致刀头中C、O的含量越高,一方面影响了胎体粉末的烧结,降低了胎体的耐磨性能;另一方面减弱了胎体对金刚石的把持力,从而导致工具寿命降低。高Co配方由于松比小,制粒时需要加入更多的制粒剂,残留量增多,导致工具寿命显著下降。因此,对于高Co配方,可通过增加压坯脱蜡工艺、减小压坯密度、烧结时增加低温保温时间等方法减少制粒剂残留带来的影响。
另外,制粒剂的脱蜡温度一般在450℃,而胎体中的低熔点元素锡和锌的熔点分别为232℃和420℃,如果胎体中锡或锌等低熔点元素含量较高,脱蜡保温时,低熔点元素熔化,液相增多,会堵塞气孔,阻碍制粒剂的逸出。
烧结后刀头中制粒剂的残留量可尝试通过能谱检测刀头中的O含量来确定,但由于能谱的定量误差,且O为轻元素,能谱的测试灵敏度是否满足要求还要经过试验确认。另外,对脱蜡前后的冷压坯称重,计算重量差,也可表征脱蜡效果。
3.高Co配方造粒试验策划
制粒有两种不同的工艺:德国制粒(擦筛法),金刚石与胎体粉混合后制粒韩国制粒(高速搅拌法),胎体粉末单独制粒,再与金刚石混合。根据以往经验,高Co配方采用德国制粒时,下料速度慢,生产效率低,因此,本实验采用韩国制粒。配方选用F755。
(1)研究不同制粒剂的制粒效果
研究不同制粒剂的添加量,制粒料的合格率、颗粒强度。
现有4种制粒剂;WS-120、WS-180、GB-600和KC-1700P。WS-120为车间现用制粒剂。
(2)研究不同制粒剂的脱蜡效果
对几种制粒剂进行热重分析,一是为脱蜡工艺提供参考温度,二是观察制粒剂的残留量。
②对添加金刚石的刀头和不添加金刚石的胎体冷压坯进行脱蜡。在制粒剂添加量相同的情况下,通过计算脱蜡前后刀头的重量差可体现各制粒剂的脱蜡效果和残留量。
(3)性能检测
①对比未制粒、制粒未脱蜡、脱蜡三种工艺下钻头的钻切性能,研究脱蜡对钻切性能的影响。
②研究脱蜡对胎体密度、硬度、抗折的影响。
③通过扫描电镜分析制粒剂、脱蜡对刀头断口微观形貌的影响,通过能谱检测刀头中的氧含量来分析制粒剂的残留量。
(4)研究压坯密度对脱蜡效果和钻切性能的影响。
(5)研究烧结时低温保温时间对钻切性能的影响。

本文发布于:2023-05-09 17:56:21,感谢您对本站的认可!

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