METAL ENJEKSİYON KALIPLAMA YÖNTEMİNDE DİJİTAL RADYOGRAFİNİN ÖNEMİ

Yıl 2018, Cilt: 5 Sayı: 2, 82 - 88, 28.12.2018

Levent Urtekin , Yusuf Usta

Öz

Bu çalışmada ortopedik
kilitleme plakalarının (Ti alaşım) toz enjeksiyon kalıplama (TEK) yöntemiyle
kusursuz üretim parametreleri için ara ve son kontrolun sağlanması amaçlanmıştır.
TEK yönteminde reoloji, kalıplama, bağlayıcı giderme ve  sinterleme aşamaları için birden çok
parametrenin belirlenmesi uzun zaman, enerji ve yüksek maliyet
gerektirmektedir. Metal enjeksiyon kalıplamada besleme stok davranışı özellikle
viskozite değerleri kalıp dolumu sırasında en önemi verilerden biridir. Bu
kapsamda reoloji çalışması tamamlanmış bir besleme stoku için akış analizleri
yapılarak kalıp içerindeki davranışı hakkında önemli bilgilere ulaşılmaktadır.
Akış analizleri neticesinde elde edilen kalıplama parametreleri gerçek
uygulamada kullanılmaktadır. Kalıplama sonrası ise ham parçaların içyapı
analizi yapılması oldukça zordur. Ham parçada meydana gelen kusurlar (iç
çatlak, mikro gözenek, jetting vb) sinterleme sonrası tahribatlı muayene ile
ortaya çıkmaktadır. Yöntemin bu aşamasında dijital radyografi (tahribatsız
muayene) cihazı ile bağlayıcı giderme ve sinterleme aşamasına geçmeden öncesi ham
parçanın içyapı analizinin belirlenmesi sağlanacaktır. Yönteme dijital
radyografi entegresi ile bağlayıcı giderilmiş ve sinterlenmiş parçaların
denetimi de sağlanacaktır. TEK ile üretilen parçalarda kusurlar bazen o derece
fazla olabilmektedir ki reoloji çalışmasına kadar dönülen durumlar meydana gelebilmektedir.
Yapılan çalışma ile tıbbi uygulamalarda kullanılan ortopedik kilitleme plakası
hatasız üretimi için bir yol haritası belirlenmiş olacaktır.

Anahtar Kelimeler

metal enjeksiyon kalıplama, dijital radyografi

Kaynakça

• [1] Hangai Y.,Takahashi K., Yamaguchi R., Utsunomiya T., Kitahara S., Kuwazuru O., N.Yoshikawa ,”Nondestructive observation of pore structure deformation behavior of functionally graded aluminum foam by X-ray computed tomography”, Mater. Sci. Eng. A, 556 (2012), pp. 678-684[2] Landis E.N. Keane, D.T. , “X-ray microtomography”, Mater. Charact., 61 (2010), pp. 1305-1316[3] Tsarouchas D. , Markaki A.E. , “Extraction of fibre network architecture by X-ray tomography and prediction of elastic properties using an affine analytical model”, Acta Mater., 59 (2011), pp. 6989-7002[4] Isaac A. , Sket F. , Reimers W. , Camin B. , Sauthoff G., Pyzalla A.R. , “In situ 3D quantification of the evolution of creep cavity size, shape, and spatial orientation using synchrotron X-ray tomography”, Mater. Sci. Eng. A, 478 (2008), pp. 108-118[5] Kastner J., Harrer B., Degischer H.P., “High resolution cone beam X-ray computed tomography of 3D-microstructures of cast Al-alloys”,Mater. Charact., 62 (2011), pp. 99-107[6] Olmos L., Bouvard D., Salvo L., Bellet D., Michiel M.D., ”Characterization of the swelling during sintering of uniaxially pressed copper powders by in situ X-ray microtomography”, J. Mater. Sci., 49 (2014), pp. 4225-4235[7] Weber O., Rack A., Redenbach C., Schulz M., Wirjadi O.,“Micropowder injection molding: investigation of powder-binder separation using synchrotron-based microtomography and 3D image analysis”, J. Mater. Sci., 46 (2011), pp. 3568-3573[8] Heldele R., Rath S., Merz L., Butzbach R., Hagelstein M., Hauβlt J., “X-ray tomography of powder injection moulded micro parts using synchrotron radiation”, Nucl. Istrum. Methods B, 246 (2006), pp. 211-216[9] Fang W., He X.B., Zhang R.J., Yang S.D., Qu X.H., “The effects of filling patterns on the powder–binder separation in powder injection molding”, Powder Technol., 256 (2014), pp. 367-376[10] Zoya, Z.A., Krishnamurthy, R. 2000, "The Performance Of Cbn Tools In The Machining Of Titanium Alloys", Journal of Materials Processing Technology, 100, 80-86. [11] Rahman, M., Wang, Z.G., Wong, Y.S. 2006, "A Review On High-Speed Machining Of Titanium Alloys", JSME International Journal Series C, 49 (1); 11-19, 2006.[12] Motorcu, A. R. 2009, "Nikel Esaslı Süper Alaşımların Ve Titanyum Alaşımlarının İslenebilirliği", Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25(1-2), 302-330.[13] Yaszemski MJ, Trantolo DJ, Lewndrowski KU, Hasırcı V, Altobelli DE, Wise DL. 2004, "Biomaterials In Orthopedics", Marcel Dekker, New York.[14] Hsu RWW, Yang CC, Huang CA, Chen YS. 2004, "Electrochemical Corrosion Properties Of Ti-6al-4v Implant Alloy İn Biological Environment" Materials Science and Engineering: A, 380(1–2),100–109.[15] Reclaru L, Lerf R, Eschler PY, Meyer JM. 2001, "Corrosion Behavior Of A Welded Stainless-Steel Orthopedic Implant", Biomaterials 22,269-279.[16] Niinomi, M., Hattori, T., Niwa, S. 2004, "Material Characteristics and Biocompatibility of Low Rigidity Titanium Alloys for Biomedical Applications", Marcel Dekker, Biomaterials in Orthopedics.[17] Dira-Green, X-Ray Control Technology: İnternet adresi: https://www.brunel.ac.uk/research/Institutes/Institute-of-Materials-and-Manufacturing/Structural-Integrity/Brunel-Innovation-Centre/Staff-CVs/Projects/DIRA-GREEN [18] Urtekin L., 2008, “Toz Enjeksiyon Kalıplanmış Steatit Seramiklerin Özelliklerine Kalıplama Ve Sinterleme Parametrelerinin Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi”, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü[19] Katea K.H.,.Ennetib R.K., Onbattuvellic V.P. 2013, "Feedstock Properties And Injection Molding Simulations Of Bimodal Mixtures Of Nano Scale And Micro Scale Aluminum Nitride", Ceramics Internatıonal, 39( 6), 6887-6897. [20] Urtekin L., 2016, “Titanyum Esaslı Kilitleme Plakalarının Toz Enjeksiyon Kalıplama Süreci”, Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 31, 1-8.[21] Yang S., 2015, "Optimization and evaluation of metal injection molding by using X-ray tomography", Materials Charecterization, 104, 107-115.