Salapan prosés molding precision keramik zirconia

Salapan prosés molding precision keramik zirconia
Prosés molding muterkeun hiji peran linking dina sakabéh prosés persiapan bahan keramik, sarta mangrupakeun konci pikeun mastikeun reliabiliti kinerja sarta repeatability produksi bahan keramik sareng komponenana.
Kalawan ngembangkeun masarakat, métode tradisional leungeun-kneading, kabayang ngabentuk metoda, metoda grouting, jsb keramik tradisional euweuh bisa minuhan kaperluan masarakat modern pikeun produksi jeung Perbaikan, jadi prosés molding anyar lahir.Bahan keramik halus ZrO2 seueur dianggo dina 9 jinis prosés molding di handap ieu (2 jinis metode garing sareng 7 jinis metode baseuh):

1. molding garing

1.1 Mencét garing

Pencét garing ngagunakeun tekanan pikeun mencét bubuk keramik kana bentuk awak anu tangtu.Intina nyaéta yén dina pangaruh gaya éksternal, partikel bubuk ngadeukeutan silih dina kapang, sareng pageuh digabungkeun ku gesekan internal pikeun ngajaga bentuk anu tangtu.Cacat utama dina awak héjo garing-dipencet nyaéta spallation, anu disababkeun ku gesekan internal antara bubuk jeung gesekan antara powders jeung tembok kapang, hasilna leungitna tekanan di jero awak.

Kaunggulan tina mencét garing nyaéta ukuran awak héjo anu akurat, operasi téh basajan, sarta éta merenah pikeun ngawujudkeun operasi mechanized;eusi Uap jeung map di héjo garing mencét kirang, sarta drying na firing shrinkage leutik.Ieu utamana dipaké pikeun ngabentuk produk kalawan wangun basajan, sarta rasio aspék leutik.Biaya produksi ngaronjat disababkeun ku maké kapang teh disadvantage of pencét garing.

1.2 Isostatic mencét

Mencét Isostatic mangrupikeun metode ngabentuk khusus anu dikembangkeun dumasar kana pencét garing tradisional.Ieu utilizes tekanan transmisi cairan pikeun nerapkeun tekanan merata kana bubuk jero kapang elastis ti sagala arah.Kusabab konsistensi tekanan internal cairan, bubuk nanggung tekanan anu sami dina sagala arah, ku kituna bédana dénsitas awak héjo tiasa dihindari.

Mencét isostatic dibagi kana kantong baseuh isostatic mencét jeung kantong garing isostatic mencét.Kantong baseuh isostatik mencét tiasa ngabentuk produk kalayan bentuk kompléks, tapi ngan tiasa dianggo intermittently.Kantong garing isostatic mencét bisa ngawujudkeun operasi kontinyu otomatis, tapi ngan bisa ngabentuk produk kalawan wangun basajan kayaning pasagi, buleud, sarta cross-bagian tubular.Isostatic mencét bisa meunangkeun seragam jeung awak héjo padet, jeung shrinkage firing leutik jeung shrinkage seragam dina sakabéh arah, tapi alat-alat rumit sarta mahal, sarta efisiensi produksi teu luhur, sarta ngan cocog pikeun produksi bahan husus. sarat.

2. baseuh ngabentuk

2.1 Grouting
Prosés molding grouting téh sarupa jeung tape casting, bédana nyaéta prosés molding ngawengku prosés dehidrasi fisik sarta prosés koagulasi kimiawi.Dehidrasi fisik ngaluarkeun cai dina slurry ngaliwatan aksi kapiler kapang gips porous.Ca2+ dihasilkeun ku disolusi CaSO4 permukaan ngaronjatkeun kakuatan ionik slurry nu, hasilna flocculation of slurry nu.
Dina aksi dehidrasi fisik sareng koagulasi kimia, partikel bubuk keramik disimpen dina témbok kapang gips.Grouting cocog pikeun persiapan bagian keramik skala badag kalayan wangun kompléks, tapi kualitas awak héjo, kaasup bentuk, dénsitas, kakuatan, jeung sajabana, goréng, inténsitas tanaga gawé tinggi, sarta teu cocog. pikeun operasi otomatis.

2.2 Hot paeh casting
Hot paeh casting nyaeta nyampur bubuk keramik jeung map (parafin) dina suhu rélatif luhur (60 ~ 100 ℃) pikeun ménta slurry pikeun casting paeh panas.slurry ieu nyuntik kana kapang logam dina aksi hawa dikomprés, sarta tekanan dijaga.Cooling, demoulding pikeun ménta hiji kosong lilin, nu kosong lilin dewaxed handapeun panangtayungan bubuk inert pikeun ménta awak héjo, sarta awak héjo ieu sintered dina suhu luhur jadi beling.

Awak héjo dibentuk ku casting paeh panas boga dimensi tepat, struktur internal seragam, kirang maké kapang jeung efisiensi produksi tinggi, sarta cocog pikeun sagala rupa bahan baku.Suhu slurry lilin jeung kapang perlu dikawasa ketat, disebutkeun eta bakal ngabalukarkeun dina suntik atawa deformasi, jadi teu cocog pikeun manufaktur bagian badag, sarta prosés firing dua-hambalan téh pajeulit jeung konsumsi énergi anu luhur.

2.3 Tape casting
Tape casting pikeun pinuh nyampur bubuk keramik jeung jumlah badag binders organik, plasticizers, dispersants, jsb pikeun ménta slurry kentel flowable, tambahkeun slurry ka Hopper tina mesin casting, sarta ngagunakeun scraper pikeun ngadalikeun ketebalan nu.Ieu ngalir kaluar ka sabuk conveyor ngaliwatan nozzle nyoco, sarta film kosong dicandak sanggeus drying.

Prosés ieu cocog pikeun persiapan bahan pilem.Pikeun kéngingkeun kalenturan anu langkung saé, sajumlah ageung bahan organik ditambah, sareng parameter prosés kedah dikontrol sacara ketat, upami henteu, éta bakal gampang nyababkeun cacad sapertos peeling, corétan, kakuatan pilem rendah atanapi peeling sesah.Bahan organik anu dianggo ngabahayakeun sareng bakal nyababkeun polusi lingkungan, sareng sistem anu henteu beracun atanapi kirang toksik kedah dianggo sabisa-bisa pikeun ngirangan polusi lingkungan.

2.4 Gél suntik molding
Téknologi molding suntik gél nyaéta prosés prototyping gancang koloid énggal anu munggaran diciptakeun ku peneliti di Laboratorium Nasional Oak Ridge dina awal 1990s.Inti na nyaéta pamakéan leyuran monomér organik nu polimérisasi jadi-kakuatan tinggi, laterally numbu gels polimér-pangleyur.

A slurry bubuk keramik leyur dina leyuran monomér organik dituang dina kapang, sarta campuran monomér polymerizes pikeun ngabentuk bagian gelled.Kusabab laterally numbu polimér-pangleyur ngan ngandung 10% -20% (fraksi massa) polimér, éta gampang pikeun nyabut pangleyur tina bagian gél ku hambalan drying.Dina waktos anu sami, kusabab sambungan gurat polimér, polimér henteu tiasa migrasi sareng pangleyur nalika prosés pengeringan.

Metoda ieu bisa dipaké pikeun rancang-fase tunggal jeung bagian keramik komposit, nu bisa ngabentuk kompléks ngawangun, kuasi-net-ukuran bagian keramik, jeung kakuatan héjo na nyaeta saluhur 20-30Mpa atawa leuwih, nu bisa reprocessed.Masalah utama metoda ieu nyaeta laju shrinkage awak cikal bakal kawilang luhur salila prosés densifikasi, nu gampang ngabalukarkeun deformasi awak cikal;sababaraha monomér organik boga inhibisi oksigén, nu ngabalukarkeun beungeut ka mesek tur layu atawa gugur;alatan prosés polimérisasi monomér organik suhu-ngainduksi, ngabalukarkeun Suhu cukur ngabalukarkeun ayana stress internal, nu ngabalukarkeun blanks jadi pegat jeung saterusna.

2.5 Langsung solidification suntik molding
Langsung solidification suntik molding mangrupakeun téhnologi molding dikembangkeun ku ETH Zurich: cai pangleyur, bubuk keramik jeung aditif organik anu pinuh dicampurkeun pikeun ngabentuk electrostatically stabil, low-viskositas, slurry-eusi padet tinggi, nu bisa dirobah ku nambahkeun slurry pH atawa bahan kimia. nu ngaronjatkeun konsentrasi éléktrolit, mangka slurry ieu nyuntik kana kapang non-porous.

Ngadalikeun kamajuan réaksi kimia salila prosés.Réaksi saméméh molding suntik dilumangsungkeun lalaunan, viskositas slurry nu diteundeun low, sarta réaksi ieu gancangan sanggeus suntik molding, slurry solidifies, sarta slurry cairan dirobah jadi awak padet.Awak héjo anu diala gaduh sipat mékanis anu saé sareng kakuatanna tiasa ngahontal 5kPa.Awak héjo dibongkar, garing sareng disinter pikeun ngabentuk bagian keramik tina bentuk anu dipikahoyong.

Kauntungannana nyaéta yén éta henteu peryogi atanapi ngan ukur peryogi sajumlah leutik aditif organik (kirang ti 1%), awak héjo henteu kedah degreasing, dénsitas awak héjo seragam, dénsitas relatif luhur (55% ~ 70%), sarta eta bisa ngabentuk badag-ukuran jeung kompléks ngawangun bagian keramik.Karugianna nyaéta aditifna mahal, sareng gas umumna dileupaskeun nalika réaksina.

2.6 molding suntik
Molding suntik geus lila dipaké dina molding produk plastik jeung molding of molds logam.Prosés ieu ngagunakeun curing suhu rendah tina organik termoplastik atanapi curing suhu luhur tina organik thermosetting.Bubuk sareng pamawa organik dicampurkeun dina alat pencampur khusus, teras disuntikkeun kana kapang dina tekanan tinggi (puluhan dugi ka ratusan MPa).Alatan tekanan molding badag, anu blanks diala boga dimensi tepat, smoothness tinggi jeung struktur kompak;pamakéan parabot molding husus greatly ngaronjatkeun efisiensi produksi.

Dina ahir 1970-an sarta awal 1980-an, prosés molding suntik ieu dilarapkeun ka molding bagian keramik.Prosés ieu nyadar molding palastik bahan mandul ku nambahkeun jumlah badag zat organik, nu mangrupakeun prosés molding plastik keramik umum.Dina téhnologi suntik molding, salian ngagunakeun organik thermoplastic (kayaning poliétilén, polystyrene), thermosetting organics (kayaning résin epoxy, résin phenolic), atawa polimér larut cai salaku map utama, perlu pikeun nambahkeun kuantitas tangtu prosés. AIDS kayaning plasticizers, pelumas jeung agén gandeng pikeun ngaronjatkeun fluidity tina gantung suntik keramik jeung mastikeun kualitas awak suntik dijieun.

Prosés suntik molding boga kaunggulan tina darajat luhur automation sarta ukuran tepat tina kosong molding.Tapi, eusi organik dina awak héjo bagian keramik suntik-diwangun saluhur 50vol%.Butuh waktu lila, malah sababaraha poé nepi ka puluhan poé, pikeun ngaleungitkeun zat organik ieu dina prosés sintering saterusna, sarta gampang ngabalukarkeun defects kualitas.

2.7 Koloid suntik molding
Dina raraga ngajawab masalah jumlah badag zat organik ditambahkeun jeung kasusah ngaleungitkeun kasusah dina prosés suntik molding tradisional, Universitas Tsinghua kreatif ngajukeun prosés anyar pikeun koloid suntik molding tina keramik, sarta mandiri ngembangkeun prototipe suntik molding koloid. pikeun ngawujudkeun suntikan slurry keramik mandul.ngabentuk.

Gagasan dasar nyaéta ngagabungkeun koloid molding sareng suntik molding, ngagunakeun alat suntik proprietary sareng téknologi curing anyar anu disayogikeun ku prosés cetakan solidifikasi koloid di-situ.Prosés anyar ieu ngagunakeun kirang ti 4wt.% bahan organik.Sajumlah leutik monomér organik atawa sanyawa organik dina gantung dumasar cai dipaké pikeun gancang ngainduksi polimérisasi monomér organik sanggeus suntik kana kapang pikeun ngabentuk hiji rorongkong jaringan organik, nu merata wraps bubuk keramik.Di antarana, teu ngan waktu degumming greatly disingget, tapi ogé kamungkinan cracking of degumming geus greatly ngurangan.

Aya bédana badag antara suntik molding keramik jeung molding koloid.Beda utama nyaéta yén urut milik kategori molding plastik, sarta dimungkinkeun milik molding slurry, nyaeta, slurry nu teu boga plasticity sarta mangrupakeun bahan mandul.Kusabab slurry teu boga plasticity dina molding koloid, gagasan tradisional molding suntik keramik teu bisa diadopsi.Lamun koloid molding digabungkeun jeung suntik molding, koloid suntik molding bahan keramik direalisasikeun ku ngagunakeun alat suntik proprietary jeung téhnologi curing anyar disadiakeun ku prosés molding koloid di-situ.

Prosés anyar molding suntik koloid keramik mah béda ti molding koloid umum tur suntik molding tradisional.Kauntungannana tingkat luhur automation molding nyaéta sublimation kualitatif tina prosés molding koloid, nu bakal jadi harepan pikeun industrialisasi keramik tinggi-tech.