利用最大熵方法決定粉末射出成型生胚
之最適宜局部空孔度分布

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李培民(Pei-Min Lee) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

利用最大熵方法決定粉末射出成型生胚之最適宜局部空孔度分布
(The determination of the most appropriate local porosity distribution of green compact in MIM by utilizing the maximum entropy mothod )

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摘要(中)

脫脂製過程在金屬粉末射出成型製程中相當耗時，關係著製造成本，胚體內黏結劑的殘留量足以影響成品品質，因此脫脂過程具有舉足輕重的地位。
影響胚體內黏結劑殘留量的參數相當多，綜合參考文獻得知，脫脂製程中最基本的影響參數為空孔度；一般數值模擬，多半將以上參數假設為均勻分布，如此的假設使得數值模擬有失真實性，因為在實際胚體中粉末分布會因為控制體積之不同而有所差異。
本研究先運用最大熵方法決定局部空孔度的分布函數與特徵長度，再運用統計方法計算其機率分布，最後對分布函數以卡方檢定法結合雙尾統計假設做統計檢定，其說明此分布函數可用beta函數取代，並用以模擬實際的局部空孔度分布。

摘要(英)

The removal of binder in the metal powder injection molding (MIM) is the most time consuming step and determines the manufacturing cost. The residual quantity of binder in the compact has great influences on the mechanical properties of the products. So the de-binding process proves to be the key step in MIM.
From literature reviews, porous is the most important parameter. In most numerical simulations parameters are assumed as ideal as possible, and the results are thus unrealistic.
This study utilizes statistical form to calculate local porous distribution (LPD), then applying the maximum entropy method (MEM) to determine lattice constant and distribution function. Finally, the distribution function is proved to be a beta function by statistical testing.

關鍵字(中)

★ 最大熵方法
★ 空孔度
★ 局部空孔度分布
★ 熵
★ 金屬粉末射出成型

關鍵字(英)

★ local porous distribution
★ entropy
★ maximum entropy method
★ metal powder injection molding
★ porous

論文目次

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅶ
符號說明 Ⅸ
第一章、序論 1
1-1 簡介 1
1-2 粉末射出成型製程 2
1-3 粉末原料 3
1-3-1 粉末粒徑 3
1-3-2 粉末形狀 4
1-4 黏結劑 4
1-5 脫脂 5
1-6 文獻回顧 7
1-7 研究方向 11
第二章、理論模式 14
2-1 空孔度 14
2-1-1 局部空孔度分布 15
2-1-2 局部空孔度計算方式 17
2-2 最大熵方法 18
2-3 統計檢定 19
2-3-1 卡方檢定法 20
2-3-2 Beta分配 21
2-4 複合統計假設 22
第三章、實驗步驟與裝置 23
3-1 實驗設備 23
3-2 實驗材料 24
3-3 影像擷取與處理 25
3-4 實驗步驟 26
3-5 注意事項 27
第四章、結果與討論 29
4-1 空孔度 29
4-2 熵與格子長度 30
4-2-1 格子長度與擷取倍率 30
4-2-2 熵與空孔度 31
4-3 最大熵對應的局部空孔度分布 32
4-4 分布檢定 34
第五章、結論 36
參考文獻 38
附錄A 41
附錄B 43表目錄
表1-1 MIM與PM的比較 45
表2-1 卡方分配表 46
表4-1 產生最大熵的格子長度與次數 47
圖目錄
圖1-1 粉末射出成型之製程流程圖 48
圖1-2 毛細吸附脫脂示意圖 49
圖2-1 局部空孔度劃分方式示意圖 50
圖2-2 雙尾檢定的接受區與拒絕區 51
圖3-1 實驗步驟流程圖 52
圖3-2 胚體壓製模具圖 53
圖4-1a 不規則形粉末分布圖（100倍） 54
圖4-1b 圓形粉末分布圖（400倍） 55
圖4-1c 圓形粉末分布圖（600倍） 56
圖4-2 小粉末之胚體空孔度分布圖 57
圖4-3 不同斷面空孔度分布圖 58
圖4-4 大粉末胚體之空孔度分布圖 59
圖4-5 格子長度與熵分布圖 60
圖4-6 特徵長度與擷取倍率關係圖 61
圖4-7 空孔度與熵分布圖 62
圖4-8 同一擷取圖取不同格子長度的空孔度機率分布（600倍） 63
圖4-9 空孔度相近、最大熵的CL不同之機率分布（600倍） 64
圖4-10 不同空孔度下，最大熵的局部空孔度函數分布 65
圖4-11a 空孔度0.4787的實際與Beta理論局部空孔度機率分布 66
圖4-11b 空孔度0.4838的實際與Beta理論局部空孔度機率分布 67
圖4-11c 空孔度0.4852的實際與Beta理論局部空孔度機率分布 68
圖4-12a 空孔度為0.5945的實際與Beta理論局部空孔度函數分布 69
圖4-12b 空孔度為0.6050的實際與Beta理論局部空孔度函數分布 70

參考文獻

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指導教授

洪勵吾(Lih-Wu Hourng)

審核日期

2003-7-2

推文