Kebolehacuanan suntikan logam mikro SS 316L menggunakan bahan pengikat PEG dan PMMA Mohd

• Main Author: Ibrahim, Mohd Halim Irwan
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2012
• Subjects: TP Chemical technology; TP1080-1185 Polymers and polymer manufacture
• Online Access: http://eprints.uthm.edu.my/2543/1/24p%20MOHD%20HALIM%20IRWAN%20HJ%20IBRAHIM.pdf; http://eprints.uthm.edu.my/2543/

Pengacuanan suntikan logam mikro atau lebih dikenali µMIM merupakan satu proses yang berkesinambungan daripada proses penyuntikan logam. Proses ini menggunakan serbuk logam bersaiz mikro dan mampu menghasilkan produk mikro yang kompleks pada kuantiti yang banyak serta yang memerlukan kepersisan permukaan yang tinggi dan jitu. Penggunaan saiz serbuk logam mikro akan meningkatkan nilai kelikatan bahan suapan yang mana ia merupakan cabaran utama di dalam proses µMIM yang akhirnya akan menyukarkan proses penyuntikan. Selain itu, ia juga akan meningkatkan peratusan kadar pengecutan dan kandungan oksigen jasad sinter. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk mengoptimumkan parameter setiap proses berdasarkan kepada teknik Rekabentuk Eksperimen agar dapat menghasilkan jasad sinter yang berketumpatan tinggi dan kuat, rendah kandungan oksigen, kurang kecacatan serta kadar pengecutan yang minima. Bahan pengikat yang terdiri daripada 73vol% Polietilena Glikol (PEG), 25vol% Polimetil Metakrilate (PMMA) dan 2vol% Asid Stearik di campur dengan SS 316L bersaiz mikro bagi menghasilkan bahan suapan yang homogen dan sekata. Analisis kebolehaliran bahan suapan dikaji melalui sifat reologinya pada suhu 130- 150°C iaitu suhu peleburan yang dicatatkan melalui ujian DSC. Pembebanan serbuk pada 61.5% menunjukkan pembebanan yang paling optimum kerana ia menyumbang kepada sifat pseudoplastik, kelikatan dan indeks tingkahlaku aliran yang sekata, nilai tenaga pengaktifan yang rendah serta indeks kebolehacuan yang tinggi seperti mana yang diperlukan di dalam µMIM. Analisis varian (ANOVA) dilakukan di dalam setiap proses penyuntikan, penyahikatan larutan, penyahikatan terma dan pensinteran bagi mengenal pasti parameter yang paling signifikan dan sumbangannya terhadap ciri kualiti yang dikaji iaitu ketumpatan dan kekuatan lentur dengan hanya parameter kajian melepasi aras keyakinan 90% sahaja yang diambil kira. Melalui ujian ANOVA di dalam penyuntikan, 3 interaksi menunjukkan kesignifikan iaitu tekanan penyuntikan, suhu penyuntikan dan suhu acuan manakala masa penyuntikan dan masa pegangan dikekalkan sebagai parameter tunggal. Interaksi antara suhu penyuntikan dan suhu acuan merupakan penyumbang terbesar di dalam kedua-dua kaedah tersebut. Penyingkiran bahan pengikat sekunder iaitu PEG dilakukan melalui proses penyahikatan larutan pada suhu 55-65°C dengan masa rendaman antara 2-6 jam. ANOVA menunjukkan hanya 4 parameter yang signifikan di dalam proses ini iaitu masa penyahikatan, suhu penyahikatan, masa penyuntikan dan tekanan penyuntikan manakala tiada interaksi yang signifikan direkodkan di dalam proses ini. Analisis pengoptimuman menggunakan kaedah Grey-Taguchi menunjukkan masa penyahikatan adalah penyumbang terbesar diikuti oleh suhu penyahikatan iaitu sekitar 39%. Disebabkan oleh pengendalian yang amat teliti diperlukan di dalam komponen mikro, 2 proses seterusnya telah digabungkan iaitu penyahikatan terma dan pensinteran dengan menggunakan relau vakum bagi mengelakkan sebarang pengoksidaan berlaku. Bagi kedua-dua proses ini, 6 parameter dikenalpasti signifikan iaitu suhu pensinteran, masa pensinteran, kadar pensinteran, suhu penyahikatan, masa penyahikatan dan kadar penyahikatan dengan 3 interaksi diambilkira pada tatacara ortogonal L27(313). Melalui kaedah pengoptimuman Grey-Taguchi ini, kekuatan dan ketumpatan jasad sinter berjaya ditingkatkan sehingga 96.79% daripada ketumpatan piknometer. Di samping itu juga, proses pengoptimuman ini juga berjaya meminimakan kadar pengecutan jasad sinter sehingga 11.75% berbanding kajian oleh penyelidik terdahulu yang mana ia berada diantara 16-20%. Kandungan oksigen juga dapat diminimakan sekitar 2300 ppm iaitu di dalam julat yang dibenarkan oleh piawaian ASTM E1019