초록
분말사출재의 항복응력을 효과적이고 간단한 방법으로 측정하기 위해서 수차 장치를 사용한 항복응력 측정장치를 개발하였다. 수차 방식은 벽면 미끄러짐을 고려할 필요가 없는 장점이 있으나 전단률에 따른 점도 변화 측정에는 사용할 수 없는 단점도 있다. 수차 장치의 타당성 검토를 선형유체를 사용하여 검증하였으며, 수차 장치의 양단에서 나타나는 오차도 실험적으로 확인하였다. 분말 현탁액의 일반적인 특징이라고 여겨지는 항복 시 발생하는 순간 최대 토오크는 측정 장치의 제어기 특성에 따른 영향이 큰 것을 확인하고 안정 토오크 영역을 항복응력 계산의 기준으로 결정하였다. 측정되는 토오크에서 수차의 회전 저항에 따른 효과를 제거하기 위해 다양한 속도에서 측정된 토오크를 선형함수로 근사하여 회전 속도가 없을 때의 토오크를 얻었다. 측정 방법의 일반적인 검증을 위해 텅스텐 카바이드 분말과 왁스계 바인더를 이용한 분말사출재의 항복응력을 온도와 분말 충전률 변화에 따라서 측정하였다.
In order to measure yield stress of PIM feedstocks simply and effectively, a yield stress measuring technique was developed by a vane method. The vane method had an advantage that there was no wall-slip, while it had a drawback that it could not measure viscosity change at various shear rates. A Newtonian fluid was tested for the appropriateness of the measuring technique. The end effect of a vane was checked to produce an acceptable error. The torque peak has been considered to be developed at yielding of non-Newtonian fluids with yield stress. However, it was influenced very much by control system of the instrument so that the torque value at the stable region was taken to calculate yield stress. Torque at zero rotational speed was obtained by extrapolating the torque values at various speeds to remove the effect of the rotational drag. As general verification, yield stress of feedstocks made of Tungsten carbide powder with wax-based binder was measured at different temperatures and various powder concentrations.
