بهینه سازی تولید نانوکامپوزیت زمینه آلومینیوم از روش قالبگیری تزریقی پودر با هدف بهبود خواص مکانیکی

با عنایت به نتایج آزمایش¬ها ترکیب 60 پلی¬پروپیلن، 35 پارافین واکس و 5 اسید استئاریک (درصد حجمی) بعنوان سامانه محمل بهینه انتخاب شد. بارگذاری پودر 62 درصد حجمی بیشترین مقدار شاخص قابلیت قالبگیری را معادل pa-1k-1 6-10×83/4 نشان می¬دهد که نمایانگر ترکیب بهینه است. مدل¬سازی رفتار رئولوژی خوراک¬ها نشان می¬دهند که رابطه چونگ، نزدیکترین مدل به داده-های تجربی حاصل از آزمون¬هاست. نتایج مشخص می¬سازند که گرانروی خوراک¬های شامل نانو ذرات با توجه به ساز و کار تشکیل و فروپاشی کلوخه¬ها در نرخ¬های برش کم، افزایش و در نرخ¬های برش زیاد، کاهش می¬یابد. عامل حساسیت به نرخ برش با افزایش میزان نانو ذرات، کاهش یافته که نشان¬دهنده بهبود خواص تزریق است. نتایج چگالی ارتعاشی، موید بهبود قابلیت فشردگی در اثر حضور نانو آلومینا، به میزان حداکثر 6/11 درصد برای مخلوط حاوی 9 درصد وزنی نانو ذرات می-باشد. چسب¬زدایی حلالیِ بهینه، شامل خروج بیش از 90 درصد از واکس با غوطه¬وری در محلول ان- هپتان در دمای °c55 به مدت 5/5 الی 6 ساعت می¬باشد. بطور کلی قطعات با بارگذاری پودر بالاتر و مقدار نانو ذراتِ بیشتر، دارای خواص مناسب¬تری می¬باشند، منتها در این خصوص مخاطرات مربوط به عدم توزیع یکنواخت و تجمع ذرات تقویت¬کننده، می¬بایست مدنظر قرار گیرد. افزایش چگالی نسبی یکی دیگر از نتایج افزایش میزان نانو ذرات آلومیناست که کاهش انقباض و افزایش دقت ابعادی را به همراه دارد. بررسی خواص مکانیکی، مشخص می¬سازد که حداکثر مقدار سختی برابر 98 برینل و استحکام معادل 132 مگاپاسکال مربوط به قطعه با بارگذاری پودر 54 درصد و محتوی 9 درصد وزنی نانو آلومینا می¬باشد.