Characterization of feedstocks for hybrid advanced technologies

Vobořil, Karel

Characterization of feedstocks for hybrid advanced technologies

DSpace Repository

Language: English čeština

Characterization of feedstocks for hybrid advanced technologies

dc.contributor.advisor	Hausnerová, Berenika
dc.contributor.author	Vobořil, Karel
dc.date.accessioned	2025-12-10T23:10:07Z
dc.date.available	2025-12-10T23:10:07Z
dc.date.issued	2025-01-02
dc.identifier	Elektronický archiv Knihovny UTB
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10563/58129
dc.description.abstract	Tato diplomová práce se zaměřuje na formulaci a charakterizaci vysoce plněných směsí na bázi karbonylového železa pro hybridní technologie vstřikování kovových prášků (PIM) a materiálové extruze (MatEx). Teoretická část popisuje vlastnosti prášku (velikost, distribuce, morfologie) a pojiva, se zvláštním důrazem na tokové chování a jeho vliv na stabilitu směsi. Použity byly metody SEM a kapilární reometrie. Experimentálně byly hodnoceny dva typy prášků (CIP HQ a CIP OS) s pojivy na bázi polyetylénu a acrawaxu. Pomocí SEM a vysokoteplotní mikroskopie bylo analyzováno slinovací chování při dvou profilech, přičemž standardní profil vedl k úplné densifikaci. Směsi byly připraveny v dvourotorovém hnětiči, přičemž kritický objemový podíl prášku byl stanoven na základě průběhu krouticího momentu během zpracování. Reologické vlastnosti směsí byly hodnoceny pomocí kapilární reometrie. Výsledky ukázaly, že morfologie prášku a složení pojiva zásadně ovlivňují viskozitu i stabilitu toku. Analýza SEM potvrdila homogenitu, účinné odstranění pojiva a dobrou densifikaci. Zatímco vstřikované vzorky vykazovaly kvalitní mikrostrukturu, MatEx díly měly lokální porozitu, což naznačuje potřebu optimalizace procesu.
dc.format	73 s.
dc.language.iso	cs
dc.publisher	Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
dc.rights	Bez omezení
dc.subject	CIP	cs
dc.subject	prášek karbonylu železa	cs
dc.subject	PIM	cs
dc.subject	vstřikování práškových materiálů	cs
dc.subject	materiálová extruze	cs
dc.subject	slinování	cs
dc.subject	charakterizace	cs
dc.subject	prášková směs	cs
dc.subject	reologie	cs
dc.subject	CIP	en
dc.subject	carbonyl iron powder	en
dc.subject	PIM	en
dc.subject	powder injection molding	en
dc.subject	material extrusion	en
dc.subject	sintering	en
dc.subject	characterization	en
dc.subject	feedstock	en
dc.subject	rheology	en
dc.title	Characterization of feedstocks for hybrid advanced technologies
dc.title.alternative	Characterization of Feedstocks for Hybrid Advanced Technologies
dc.type	diplomová práce	cs
dc.contributor.referee	Měřínská, Dagmar
dc.date.accepted	2025-06-05
dc.description.abstract-translated	This thesis focuses on the formulation and characterization of carbonyl iron-based feedstocks for powder injection molding (PIM) and material extrusion (MatEx). The theoretical part addresses key aspects of feedstock design, including powder morphology, binder composition, and flow behaviour. Emphasis is placed on rheological phenomena affecting feedstock stabilitycritical solid loading, pseudoplasticity, yield stress, wall slip, and phase separationassessed via SEM and capillary rheometry. Experimentally, two carbonyl iron powders (CIP HQ and CIP OS) were combined with either polyethylene- or acrawax-based binders. Powders were characterized using SEM and sintering behaviour was studied via high-temperature microscopy under two sintering profiles. The standard profile achieved full densification, unlike the shortened cycle. Feedstocks were compounded using a twin-screw mixer; critical solid loading was determined from torque behaviour. Rheological tests confirmed pseudoplastic flow across all formulations, with viscosity strongly influenced by powder morphology and binder chemistry. SEM analysis throughout the process confirmed homogeneity, efficient binder removal, and successful densification. Injection-molded parts showed superior quality, whereas MatEx samples exhibited local porosity, indicating a need for further optimization.
dc.description.department	Ústav výrobního inženýrství
dc.thesis.degree-discipline	-	cs
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta technologická	cs
dc.thesis.degree-grantor	Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Technology	en
dc.thesis.degree-name	Ing.
dc.thesis.degree-program	Výrobní inženýrství	cs
dc.thesis.degree-program	Production Engineering	en
dc.identifier.stag	70733
dc.date.submitted	2025-05-09