Analisi del comportamento in flusso per lo stampaggio a iniezione di composti ceramici

In questo studio, sono stati utilizzati un classico analizzatore di melt flow index (MFI) e una camera di miscelazione per caratterizzare due diverse materie prime per ceramic injection molding. Questa analisi non ha mostrato differenze tra i due lotti, seppur esistenti. In un test successivo, mediante l’utilizzo del torque rehometer HAAKE PolyLab QC e di un accessorio per lo studio della reologia capillare è stato possibile ottenere curve di flusso diverse per i due campioni e distinguere il comportamento delle due materie prime.

Lo stampaggio a iniezione di polveri (powder injection molding, PIM), che comprende lo stampaggio a iniezione di metalli (metal injection molding, MIM) e lo stampaggio a iniezione di ceramici (ceramic injection molding, CIM), è una tecnologia di produzione avanzata per componenti complessi.

Le materie prime del processo CIM sono costituite da polvere di materiale e leganti polimerici; oltre alla composizione, parametri quali il peso molecolare e la distribuzione del peso molecolare del polimero possono influenzare le caratteristiche di flusso della materia prima finale. Per ottenere prodotti di alta qualità e con caratteristiche strutturali ben definite, la caratterizzazione delle materie prime riveste perciò un’importanza strategica. In questo studio, sono stati utilizzati un classico analizzatore di melt flow index (MFI) e una camera di miscelazione per caratterizzare due diverse materie prime per ceramic injection molding. Sebbene questa analisi non abbia mostrato differenze tra i due lotti, i pezzi finali realizzati con queste due materie prime hanno invece mostrato differenze significative nelle proprietà meccaniche.

In un test successivo, mediante l’utilizzo di un torque rehometer e di un accessorio per lo studio della reologia capillare è stato possibile ottenere curve di flusso diverse per i due campioni e distinguere il comportamento delle due materie prime. La reologia capillare è particolarmente adatta per la misurazione delle viscosità in corrispondenza di velocità e/o sforzi di taglio rilevanti per un processo industriale di stampaggio ad iniezione.

Curve di viscosità di due diversi lotti

Il sistema HAAKE PolyLab QC permette di eseguire test veloci e affidabili sulle proprietà di flusso di materiali ceramici e di rilevare importanti caratteristiche del campione che non sono determinabili con un semplice test MFI. Ciò significa che il sistema HAAKE PolyLab QC può far risparmiare tempo alla produzione e garantire elevati standard di qualità, attraverso procedure automatizzate e standardizzate anche grazie al potente software di analisi dati HAAKE PolySoft.