B4c esaslı kumlama nozüllerinin toz enjeksiyon kalıplama yöntemi ile üretimi ve aşınma özelliklerini incelenmesi - Hartomacıoğlu, Selim (My University, 2016)
B4C ESASLI KUMLAMA NOZÜLLERİNİN TOZ ENJEKSİYON KALIPLAMA YÖNTEMİ İLE ÜRETİMİ VE AŞINMA ÖZELLİKLERİNİ İNCELENMESİ Mühendislik uygulamalarındaki en büyük problemlerden birisi aşınma ve aşınma kayıplarıdır. Aşınma ilk bakışta basit ve çözümlenmesi kolay bir problem olarak görülse de, son teknolojik gelişmeler dahi mevcut aşınma kayıplarını ortadan kaldıramamış ancak minimize edebilmiştir. Bu tip minimizasyon işlemlerinde genellikle aşınmaya çalışan ürünlerin veya ürün yüzeylerinin modifikasyonu gerçekleştirilir. Özellikle aşınma ortamlarında bulunan ürünlerin yüksek sertlikte olması istenir. Bu amaçla, birçok yüksek sertliğe sahip malzeme kullanılsa da yüksek sertlik ve düşük aşınma kayıplarına sahip seramikler emsalsizdir. Seramik malzemeler içerisinde yüksek sertlik, orta düzeyde kırılma tokluğu ve düşük aşınma kayıplarından dolayı Bor karbür (B4C) tipi ürünler sıklıkla aşınma uygulamalarında tercih edilirler. B4C tipi ürünlerin önündeki en önemli engel maliyet ve proses şartlarının zor olmasıdır. Endüstriyel uygulamalarda, ürünlerin servise sunulmadan önce yüzey özelliklerinin geliştirilmesi için farklı işlemler uygulanır. Bu işlemler, yüzey topografyasının servis şartlarına göre geliştirilmesi, yüzey kaplama öncesi yüzeylerin hazırlanması ve yüzey son işlemleridir. Hangi tip yüzey hazırlama işlemi kullanılırsa kullanılsın, yüzeylerin sert parçacıkların hızlandırılması ile hazırlanması (kumlama) vazgeçilmez temel bir işlemdir. Kumlama işlemlerinde yüksek hızlarda şartlandırılan sert seramik veya metal parçacıklar, ürün yüzeylerine çarptırılarak yüzeylerin temizlenmesi ve belirli pürüzlülük değerlerine ulaştırılması hedeflenir. Hızlandırılmış parçacıkların yüksek aşınma kayıpları oluşturmaması için yüksek sertlik ve düşük aşınma kayıpları sergileyen B4C den üretilmiş püskürtme nozülleri (blast nozül) kullanılır. B4C nozüllerin alternatifi yeni nozüller üretilse de B4C nozüller bu tip uygulamalarda vazgeçilmezdir. Bu tezin kapsamı, ileri toz metalürji tekniklerinden birisi olan Toz Enjeksiyon Kalıplama (TEK) tekniğini kullanarak B4C nozüllerin üretilmesidir. Bununla beraber yapı içerisine ilave edilecek bazı ilavelerle proses şartlarını uygun hale getirerek, geliştirilmiş özelliklere sahip ekonomik ürün elde edilmesini de kapsamaktadır. Düşük Basınçlı Toz Enjeksiyon Kalıplama (DBTEK) tekniği kullanılarak yeni ve ekonomik bir üretim gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Ayrıca, başlangıç aşamasında toz malzemeler içerisine katılacak bazı ilavelerle sinterleme sıcaklıkları konvansiyonel sinterleme sıcaklıklarının aşağısına düşürülürken, ürünlerin mühendislik özelliklerinin geliştirilmesi hedeflenmiştir.

PRODUCTION OF B4C BASED BLAST NOZZLE VIA POWDER INJECTION MOLDING AND EXAMINATIONOFTHEIRWEARPROPERTIES In the engineering problems, one of the biggest problem is the wearing and abrasion loss. Although the wear is seen as a simple and easy to solve the problem at first sight, recent technological improvements couldn’t all eliminate the wearing loss, barely they were able to minimize. Generally, modification of products subjected to abrasion or surface of the products is performed in this optimization process. Especially products subjected to abrasion are requested to have high hardness. For this purpose, although many materials with high hardness are used, ceramics with high hardness and low abrasion loss are unique. Boron Carbide (B4C) based products are frequently preferred because of wear applications due to high hardness, moderate fracture toughness, and low wear loss in the ceramics materials. The best important obstacle to B4C based products are cost and difficulties to process conditions. In the application of industrial, different operations are applied for improving of the surface properties before being placed on service. These operations are improving of surface topography according to the service conditions, preparation of surface before surface coating, and surface finish operations. No matter what type of surface preparation used, preparation of surface with accelerating hard particles (sandblasting) indispensable basic operations. In the sandblasting operations, the aims are to clean and bring a specific roughness of surface with high pressurized hard ceramic or metal particles impacted on the surfaces of the product. The blast nozzles made of boron carbide showing high hardness and low wear loss are used to create high wear losses of the accelerated particles. Despite new type blast nozzles are produced alternative the B4C nozzles, B4C nozzles are indispensable in this applications. The scope of the thesis is to produce the B4C nozzles via Powder Injection Molding (PIM) which is one of the advanced powder metallurgy techniques. At the same time, processing parameters are optimized with addition the additive powders on the main powder, also the scope of the project is to obtained economical product with advanced features. A new and economical production is being carried using Low Pressure Powder Injection Molding (LPPIM) method. Furthermore, while sintering temperatures is reduced with addition some additive on main powder at the initial stage according to conventional sintering temperature, it aimed to develop the engineering features of the products.
Keywords: Makine, Mühendislik; Toz enjeksiyon kalıplama