Publication: Design and manufacturing of complex moulds for powder injection moulding
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Publication date
2010-02
Defense date
2010
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Abstract
The main goal of this work is the design, manufacturing and test of moulds for powder injection moulding (PIM technology). A first mould is for manufacturing toroids, which are used for characterization of magnetic materials. Three moulds are for tensile test specimens to test mechanical properties. A last mould is a test microstep part to study the mouldability of PIM feedstocks. Furthermore these moulds have been tested with soft ferromagnetic (Fe- 2.7%Si) and ceramic (Al2O3) materials. The green parts have been debinded and sintered. In addition, an economical analysis is performed for cost evaluation of moulds for PIM, comparing and analyzing different costing methods. The main topics, which are treated in this project include: - Knowledge about Powder Injection Moulding technology and its works - Study of the different possibilities of injection to moulding parts. - Full design of moulds for powder injection moulding. - Feedstock and moulding parameters. - Injection moulding of test parts - Economics and viability study for PIM technology. __________________________________________________________
El tema principal a estudio es el diseño y fabricación de moldes complejos para tecnología powder injection moulding (PIM), que engloba todo el proceso de producción, desde la concepción de la idea, hasta las pruebas finales con varios feedstocks. Los moldes diseñados son los siguientes Molde para un toroide para ensayos de caracterización de piezas magnéticas concebidas por PIM. Molde para probetas de tracción de tipo dog-bone. Molde para probetas de tracción de tipo plano. Molde para pieza de ensayo de moldabilidad microstep. Posteriormente también se han desarrollado las siguientes etapas del proceso PIM, dentro del proceso de ensayo de los moldes diseñados: Composición feedstock: Mezcla de polvos y aditivos. Montaje y preparación máquina inyectora ARBURG 221 K Ensayos de inyección con varios feedstocks Proceso de solvent debinding (Debinding soluble) Procesos térmicos debinding y sintering (Deliantado y sinterizado) Para el proceso de testeo de los moldes, se han empleado feedstocks de carácter ferro magnético (Fe-2,7%Si) y cerámico (Al2O3). Finalmente se ha incluido un estudio de rentabilidad económica y viabilidad de la tecnología PIM. Además se han elaborado varios métodos de cálculo de coste de fabricación de un molde. En resumen el proyecto abarca todas las etapas de la Tecnología de Polvos y del Moldeo por Inyección, resultando un trabajo final muy completo e ilustrativo.
El tema principal a estudio es el diseño y fabricación de moldes complejos para tecnología powder injection moulding (PIM), que engloba todo el proceso de producción, desde la concepción de la idea, hasta las pruebas finales con varios feedstocks. Los moldes diseñados son los siguientes Molde para un toroide para ensayos de caracterización de piezas magnéticas concebidas por PIM. Molde para probetas de tracción de tipo dog-bone. Molde para probetas de tracción de tipo plano. Molde para pieza de ensayo de moldabilidad microstep. Posteriormente también se han desarrollado las siguientes etapas del proceso PIM, dentro del proceso de ensayo de los moldes diseñados: Composición feedstock: Mezcla de polvos y aditivos. Montaje y preparación máquina inyectora ARBURG 221 K Ensayos de inyección con varios feedstocks Proceso de solvent debinding (Debinding soluble) Procesos térmicos debinding y sintering (Deliantado y sinterizado) Para el proceso de testeo de los moldes, se han empleado feedstocks de carácter ferro magnético (Fe-2,7%Si) y cerámico (Al2O3). Finalmente se ha incluido un estudio de rentabilidad económica y viabilidad de la tecnología PIM. Además se han elaborado varios métodos de cálculo de coste de fabricación de un molde. En resumen el proyecto abarca todas las etapas de la Tecnología de Polvos y del Moldeo por Inyección, resultando un trabajo final muy completo e ilustrativo.
Description
Keywords
Powder injection molding, Diseño de moldes complejos, Moldeo por inyección, Tecnología de polvos, Pulvimetalurgia