1995 Fiscal Year Annual Research Report
金属射出成形(MIM)における充填、脱脂、焼結プロセスの究明
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07455286
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
野村 宏之 名古屋大学, 工学部, 教授 (60023272)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝田 光晴 名古屋大学, 工学部, 講師 (20163355)
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| Keywords | 射出成形 / 金属粉末 / 脱脂 / 焼結 / ネットシェイプ成形 |
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| Research Abstract |
本研究では、射出プロセスにおけるグリーン体形成の最適化を目指すためのコンピュータシミュレーションを構築するための基礎データとなる、スラリーの物性値の測定を行った。測定材料として成形プロセスによく用いられるSUS304粉末を選び、そのスラリーの熱伝導度、密度、粘度を測定した。測定条件はできるだけ射出時に近い条件にし、実際に使われるときのデータを求めた。また、得られたデータをコンピュータシミュレーションに適用し、その有用性を調べた。
結果を以下に述べる。
(1)射出成形機を用いて測定を行うことでスラリーの状態での密度測定が可能となった。グリーン体の密度測定を行い、スラリー状態のときのデータと比較することにより、グリーン体とスラリーとの体積変化を求めることができた。これはキャビティ内での凝固収縮等の予測に役立つ知見となる。(2)スラリーの熱伝導率測定を行い、室温から射出温度付近までのデータが得られた。1の結果とあわせるとSUS304粉末スラリーの物性データはバインダの影響を大きく受けることが分かった。(3)射出成形機を用いてスラリーの粘度測定を行うことにより、実際の射出時と近い条件での粘度が得られた。粘度をせん断速度の関数で表すことにより、本実験で使用したスラリーは非ニュートン流体であることが分かった。配合率ごとの粘度はパワーロ-モデルにアレニウスの式を組み合わせて表すことができた。また、粉末の配合率はせん断速度依存を表す係数に大きく依存すると考えられ、粉末の体積配合率V_fを用いて上式を再構成するとSUS304粉末の粘度は温度とせん断速度と体積配合率で表され、以下の式が得られた。
(4)本実験で得られたスラリーの物性データを用いてコンピュータシミュレーションを行うことによりこれまでよりもさらに正確な充てん時の予想ができた。
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