Sembilan proses pencetakan presisi keramik zirkonia
Proses pencetakan memainkan peran penghubung dalam seluruh proses persiapan bahan keramik, dan merupakan kunci untuk memastikan keandalan kinerja dan pengulangan produksi bahan dan komponen keramik.
Dengan perkembangan masyarakat, metode pengucilan tangan tradisional, metode pembentukan roda, metode grouting, dll. Keramik tradisional tidak dapat lagi memenuhi kebutuhan masyarakat modern untuk produksi dan penyempurnaan, sehingga proses pencetakan baru lahir. Bahan keramik halus ZRO2 banyak digunakan dalam 9 jenis proses pencetakan berikut (2 jenis metode kering dan 7 jenis metode basah):
1. Molding kering
1.1 Penekanan kering
Dry Pressing menggunakan tekanan untuk menekan bubuk keramik ke dalam bentuk tubuh tertentu. Esensinya adalah bahwa di bawah aksi kekuatan eksternal, partikel bubuk saling mendekati dalam cetakan, dan dikombinasikan dengan kuat oleh gesekan internal untuk mempertahankan bentuk tertentu. Cacat utama dalam tubuh hijau kering adalah spallation, yang disebabkan oleh gesekan internal antara bubuk dan gesekan antara bubuk dan dinding cetakan, yang mengakibatkan kehilangan tekanan di dalam tubuh.
Keuntungan dari tekanan kering adalah bahwa ukuran tubuh hijau akurat, operasinya sederhana, dan lebih mudah untuk mewujudkan operasi mekanis; Kandungan kelembaban dan pengikat di green dry pressing lebih sedikit, dan pengeringan dan penyusutan tembak kecil. Ini terutama digunakan untuk membentuk produk dengan bentuk sederhana, dan rasio aspeknya kecil. Peningkatan biaya produksi yang disebabkan oleh keausan cetakan adalah kerugian dari penekan kering.
1.2 Penekanan isostatik
Pressing isostatik adalah metode pembentukan khusus yang dikembangkan berdasarkan tekanan kering tradisional. Ini menggunakan tekanan transmisi cairan untuk memberikan tekanan secara merata ke bubuk di dalam cetakan elastis dari semua arah. Karena konsistensi tekanan internal cairan, bubuk memiliki tekanan yang sama di semua arah, sehingga perbedaan dalam kepadatan tubuh hijau dapat dihindari.
Penekanan isostatik dibagi menjadi kantong basah penekanan isostatik dan kantong kering yang ditekan isostatik. Wet Bag Isostatic Pressing dapat membentuk produk dengan bentuk yang kompleks, tetapi hanya dapat bekerja sebentar -sebentar. Kantong kering isostatik penekan dapat mewujudkan operasi kontinu otomatis, tetapi hanya dapat membentuk produk dengan bentuk sederhana seperti penampang persegi, bulat, dan tubular. Penekanan isostatik dapat memperoleh tubuh hijau yang seragam dan padat, dengan penyusutan penembakan kecil dan penyusutan seragam ke segala arah, tetapi peralatannya kompleks dan mahal, dan efisiensi produksinya tidak tinggi, dan hanya cocok untuk produksi bahan dengan persyaratan khusus.
2. Pembentukan basah
2.1 Grouting
Proses cetakan grouting mirip dengan casting pita, perbedaannya adalah bahwa proses pencetakan mencakup proses dehidrasi fisik dan proses koagulasi kimia. Dehidrasi fisik menghilangkan air dalam bubur melalui aksi kapiler cetakan gipsum berpori. Ca2+ yang dihasilkan oleh pembubaran permukaan CASO4 meningkatkan kekuatan ionik bubur, menghasilkan flokulasi bubur.
Di bawah aksi dehidrasi fisik dan koagulasi kimia, partikel bubuk keramik diendapkan pada dinding cetakan gipsum. Grouting cocok untuk persiapan bagian-bagian keramik skala besar dengan bentuk yang kompleks, tetapi kualitas tubuh hijau, termasuk bentuk, kepadatan, kekuatan, dll., Buruk, intensitas tenaga kerja pekerja tinggi, dan tidak cocok untuk operasi otomatis.
2.2 Casting Die Panas
Hot die casting adalah untuk mencampur bubuk keramik dengan pengikat (parafin) pada suhu yang relatif tinggi (60 ~ 100 ℃) untuk mendapatkan bubur untuk casting die panas. Bubur disuntikkan ke dalam cetakan logam di bawah aksi udara terkompresi, dan tekanan dipertahankan. Pendinginan, diperhalus untuk mendapatkan lilin kosong, lilin kosong diolam di bawah perlindungan bubuk lembam untuk mendapatkan tubuh hijau, dan tubuh hijau disinter pada suhu tinggi untuk menjadi porselen.
Tubuh hijau yang dibentuk oleh hot die casting memiliki dimensi yang tepat, struktur internal yang seragam, lebih sedikit keausan cetakan dan efisiensi produksi yang tinggi, dan cocok untuk berbagai bahan baku. Suhu bubur lilin dan cetakan perlu dikontrol secara ketat, jika tidak, itu akan menyebabkan di bawah injeksi atau deformasi, sehingga tidak cocok untuk pembuatan bagian besar, dan proses penembakan dua langkah rumit dan konsumsi energi tinggi.
2.3 Casting Tape
Casting pita adalah untuk sepenuhnya mencampur bubuk keramik dengan sejumlah besar pengikat organik, plasticizer, dispersan, dll. Untuk mendapatkan bubur kental yang dapat mengalir, tambahkan bubur ke hopper mesin casting, dan gunakan scraper untuk mengontrol ketebalan. Ini mengalir ke sabuk konveyor melalui nozzle makan, dan film kosong diperoleh setelah pengeringan.
Proses ini cocok untuk persiapan bahan film. Untuk mendapatkan fleksibilitas yang lebih baik, sejumlah besar bahan organik ditambahkan, dan parameter proses harus dikontrol secara ketat, jika tidak, ia akan dengan mudah menyebabkan cacat seperti mengelupas, garis -garis, kekuatan film rendah atau pengupas yang sulit. Bahan organik yang digunakan beracun dan akan menyebabkan polusi lingkungan, dan sistem yang tidak beracun atau kurang toksik harus digunakan sebanyak mungkin untuk mengurangi polusi lingkungan.
2.4 Cetakan Injeksi Gel
Teknologi cetakan injeksi gel adalah proses prototyping cepat koloid baru yang pertama kali ditemukan oleh para peneliti di Oak Ridge National Laboratory pada awal 1990 -an. Pada intinya adalah penggunaan larutan monomer organik yang polimerisasi menjadi gel polimer-solvent berkekuatan tinggi, lateral.
Bubur bubuk keramik yang dilarutkan dalam larutan monomer organik dilemparkan ke dalam cetakan, dan campuran monomer terpolimerisasi untuk membentuk bagian gel. Karena pelarut polimer yang terhubung secara lateral hanya mengandung polimer 10% -20% (fraksi massa), mudah untuk menghilangkan pelarut dari bagian gel dengan langkah pengeringan. Pada saat yang sama, karena hubungan lateral polimer, polimer tidak dapat bermigrasi dengan pelarut selama proses pengeringan.
Metode ini dapat digunakan untuk memproduksi bagian-bagian keramik fase tunggal dan komposit, yang dapat membentuk bagian-bagian keramik berukuran kuasi berbentuk kompleks, dan kekuatan hijau setinggi 20-30MPA atau lebih, yang dapat diproses ulang. Masalah utama dari metode ini adalah bahwa laju penyusutan tubuh embrio relatif tinggi selama proses densifikasi, yang dengan mudah mengarah pada deformasi tubuh embrio; Beberapa monomer organik memiliki penghambatan oksigen, yang menyebabkan permukaan mengelupas dan jatuh; Karena proses polimerisasi monomer organik yang diinduksi suhu, menyebabkan cukur suhu mengarah pada adanya stres internal, yang menyebabkan kekosongan rusak dan sebagainya.
2.5 Cetakan Injeksi Solidifikasi Langsung
Pencetakan injeksi solidifikasi langsung adalah teknologi cetakan yang dikembangkan oleh ETH Zurich: air pelarut, bubuk keramik dan aditif organik sepenuhnya dicampur untuk membentuk bubur konten-solid-stabil secara elektrostatik, viscosity rendah, cetakan elektrolit, yang dapat diubah oleh bubur atau bahan kimia yang meningkatkan konsentrasi elektrolit.
Kontrol kemajuan reaksi kimia selama proses. Reaksi sebelum cetakan injeksi dilakukan secara perlahan, viskositas bubur dijaga rendah, dan reaksinya dipercepat setelah cetakan injeksi, bubur yang kokoh, dan bubur fluida diubah menjadi tubuh yang kokoh. Tubuh hijau yang diperoleh memiliki sifat mekanik yang baik dan kekuatan dapat mencapai 5kpa. Tubuh hijau diturunkan, dikeringkan dan disinter untuk membentuk bagian keramik dari bentuk yang diinginkan.
Keuntungannya adalah bahwa ia tidak membutuhkan atau hanya membutuhkan sedikit aditif organik (kurang dari 1%), tubuh hijau tidak perlu degreasing, kepadatan tubuh hijau seragam, kepadatan relatif tinggi (55%~ 70%), dan dapat membentuk bagian keramik berukuran besar dan berbentuk kompleks. Kerugiannya adalah bahwa aditifnya mahal, dan gas umumnya dilepaskan selama reaksi.
2.6 Cetakan Injeksi
Cetakan injeksi telah lama digunakan dalam cetakan produk plastik dan cetakan cetakan logam. Proses ini menggunakan penyembuhan suhu rendah organik termoplastik atau penyembuhan suhu tinggi organik termoset. Bubuk dan pembawa organik dicampur dalam peralatan pencampuran khusus, dan kemudian disuntikkan ke dalam cetakan di bawah tekanan tinggi (puluhan hingga ratusan MPa). Karena tekanan cetakan yang besar, kekosongan yang diperoleh memiliki dimensi yang tepat, kehalusan tinggi dan struktur kompak; Penggunaan peralatan cetakan khusus sangat meningkatkan efisiensi produksi.
Pada akhir 1970 -an dan awal 1980 -an, proses cetakan injeksi diterapkan pada cetakan bagian keramik. Proses ini menyadari cetakan plastik bahan tandus dengan menambahkan sejumlah besar bahan organik, yang merupakan proses cetakan plastik keramik yang umum. Dalam teknologi cetakan injeksi, selain menggunakan organik termoplastik (seperti polietilen, polystyrene), organik termosetet (seperti resin epoksi, resin fenolik), atau polimer yang larut dalam air sebagai pengikat dan koordidasi utama untuk menambah kuantitas cairan yang membantu dengan pelatihan, peledakan dan coupling dari ledakan, dan coupling untuk menambah lobak, pelecehan, dan coupling untuk meningkatkan procentitas, pelecehan, dana. Tubuh cetakan injeksi.
Proses cetakan injeksi memiliki keunggulan otomatisasi tingkat tinggi dan ukuran yang tepat dari cetakan kosong. Namun, kandungan organik dalam tubuh hijau bagian keramik yang dicetak injeksi setinggi 50VOL%. Dibutuhkan waktu yang lama, bahkan beberapa hari untuk puluhan hari, untuk menghilangkan zat -zat organik ini dalam proses sintering berikutnya, dan mudah untuk menyebabkan cacat kualitas.
2.7 Cetakan Injeksi Koloidal
Untuk menyelesaikan masalah sejumlah besar bahan organik ditambahkan dan kesulitan menghilangkan kesulitan dalam proses cetakan injeksi tradisional, Universitas Tsinghua secara kreatif mengusulkan proses baru untuk cetakan injeksi koloid dari keramik, dan secara independen mengembangkan prototipe cetakan injeksi koloid untuk mewujudkan injeksi slurry ceramic yang Barren. pembentukan.
Ide dasarnya adalah menggabungkan cetakan koloid dengan cetakan injeksi, menggunakan peralatan injeksi berpemilik dan teknologi curing baru yang disediakan oleh proses cetakan solidifikasi in-situ koloid. Proses baru ini menggunakan kurang dari 4wt.% Bahan organik. Sejumlah kecil monomer organik atau senyawa organik dalam suspensi berbasis air digunakan untuk dengan cepat menginduksi polimerisasi monomer organik setelah injeksi ke dalam cetakan untuk membentuk kerangka jaringan organik, yang secara merata membungkus bubuk keramik. Di antara mereka, tidak hanya waktu degumming sangat diperpendek, tetapi juga kemungkinan retak degumming sangat berkurang.
Ada perbedaan besar antara cetakan injeksi keramik dan cetakan koloid. Perbedaan utama adalah bahwa yang pertama termasuk dalam kategori cetakan plastik, dan yang terakhir milik cetakan bubur, yaitu, bubur tidak memiliki plastisitas dan merupakan bahan tandus. Karena bubur tidak memiliki plastisitas dalam cetakan koloid, gagasan tradisional cetakan injeksi keramik tidak dapat diadopsi. Jika cetakan koloid dikombinasikan dengan cetakan injeksi, cetakan injeksi koloid dari bahan keramik direalisasikan dengan menggunakan peralatan injeksi eksklusif dan teknologi curing baru yang disediakan oleh proses cetakan in-situ koloid.
Proses baru cetakan injeksi koloid keramik berbeda dari cetakan koloid umum dan cetakan injeksi tradisional. Keuntungan dari tingkat tinggi otomatisasi cetakan adalah sublimasi kualitatif dari proses cetakan koloid, yang akan menjadi harapan bagi industrialisasi keramik berteknologi tinggi.
Waktu posting: Jan-18-2022