Disa 'proċessi ta' molding ta 'preċiżjoni ta' ċeramika taż-żirkonja

Disa 'proċessi ta' molding ta 'preċiżjoni ta' ċeramika taż-żirkonja
Il-proċess tal-iffurmar għandu rwol li jgħaqqad fil-proċess kollu ta 'preparazzjoni ta' materjali taċ-ċeramika, u huwa ċ-ċavetta biex tiżgura l-affidabbiltà tal-prestazzjoni u r-ripetibilità tal-produzzjoni ta 'materjali u komponenti taċ-ċeramika.
Bl-iżvilupp tas-soċjetà, il-metodu tradizzjonali tal-irfinar tal-idejn, metodu li jifforma r-roti, metodu tat-tikħil, eċċ taċ-ċeramika tradizzjonali ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw il-bżonnijiet tas-soċjetà moderna għall-produzzjoni u l-irfinar, u għalhekk twieled proċess ġdid ta 'molding. Materjali taċ-ċeramika fini ZRO2 jintużaw ħafna fid-9 tipi ta 'proċessi ta' molding li ġejjin (2 tipi ta 'metodi niexfa u 7 tipi ta' metodi mxarrba):

1. Molding niexef

1.1 ippressar niexef

L-ippressar niexef juża pressjoni biex jagħfas trab taċ-ċeramika f'ċerta forma tal-ġisem. L-essenza tagħha hija li taħt l-azzjoni tal-forza esterna, il-partiċelli tat-trab javviċinaw lil xulxin fil-moffa, u huma kkombinati sew mill-frizzjoni interna biex tinżamm ċerta forma. Id-difett ewlieni fil-korpi ħodor ippressjati niexfa huwa l-ispallazzjoni, li hija dovuta għall-frizzjoni interna bejn it-trabijiet u l-frizzjoni bejn it-trab u l-ħajt tal-moffa, li tirriżulta f'telf ta 'pressjoni ġewwa l-ġisem.

Il-vantaġġi ta 'l-ippressar niexef huma li d-daqs tal-korp aħdar huwa preċiż, l-operazzjoni hija sempliċi, u huwa konvenjenti li tiġi realizzata tħaddim mekkanizzat; Il-kontenut ta 'umdità u legatur fl-ippressar xott aħdar huwa inqas, u t-tnixxif u l-isparar jinxtorob huwa żgħir. Huwa użat prinċipalment biex jifforma prodotti b'forom sempliċi, u l-proporzjon tal-aspett huwa żgħir. L-ispiża tal-produzzjoni miżjuda kkawżata mill-ilbies tal-moffa hija l-iżvantaġġ tal-ippressar niexef.

1.2 L-ippressar iżostatiku

L-ippressar iżostatiku huwa metodu speċjali li jifforma żviluppat fuq il-bażi ta 'l-ippressar xott tradizzjonali. Juża pressjoni ta 'trasmissjoni ta' fluwidu biex tapplika pressjoni b'mod uniformi fuq it-trab ġewwa l-moffa elastika mid-direzzjonijiet kollha. Minħabba l-konsistenza tal-pressjoni interna tal-fluwidu, it-trab għandu l-istess pressjoni fid-direzzjonijiet kollha, u għalhekk id-differenza fid-densità tal-ġisem aħdar tista 'tiġi evitata.

L-ippressar iżostatiku huwa maqsum f'borża mxarrba li tagħfas iżostatiku u basket niexfa li tagħfas iżostatiku. L-ippressar iżostatiku tal-borża mxarrab jista 'jifforma prodotti b'forom kumplessi, iżda jista' jaħdem biss b'mod intermittenti. L-ippressar iżostatiku tal-borża niexfa jista 'jirrealizza tħaddim kontinwu awtomatiku, iżda jista' jifforma biss prodotti b'forom sempliċi bħal sezzjonijiet kwadri, tondi u tubulari. L-ippressar iżostatiku jista 'jikseb korp aħdar uniformi u dens, bi jinxtorob żgħir li jinxtorob u jinxtorob uniformi fid-direzzjonijiet kollha, iżda t-tagħmir huwa kumpless u għali, u l-effiċjenza tal-produzzjoni mhix għolja, u hija adattata biss għall-produzzjoni ta' materjali b'rekwiżiti speċjali.

2. Formazzjoni mxarrba

2.1 Grouting
Il-proċess tal-iffurmar tat-tikħil huwa simili għall-ikkastjar tat-tejp, id-differenza hija li l-proċess tal-iffurmar jinkludi proċess ta 'deidrazzjoni fiżika u proċess ta' koagulazzjoni kimika. Id-deidrazzjoni fiżika tneħħi l-ilma fid-demel likwidu permezz tal-azzjoni kapillari tal-moffa poruża tal-ġibs. Il-Ca2 + iġġenerat mix-xoljiment tal-wiċċ CasO4 iżid is-saħħa jonika tad-demel likwidu, li jirriżulta fil-flokkulazzjoni tad-demel likwidu.
Taħt l-azzjoni ta 'deidrazzjoni fiżika u koagulazzjoni kimika, il-partiċelli tat-trab taċ-ċeramika huma depożitati fuq il-ħajt tal-moffa tal-ġibs. It-tikħil huwa adattat għall-preparazzjoni ta 'partijiet taċ-ċeramika fuq skala kbira b'forom kumplessi, iżda l-kwalità tal-ġisem aħdar, inkluża l-għamla, id-densità, is-saħħa, eċċ., Hija fqira, l-intensità tax-xogħol tal-ħaddiema hija għolja, u mhix adatta għal operazzjonijiet awtomatizzati.

2.2 Kasting Hot Die
L-ikkastjar jaħraq huwa li tħallat trab taċ-ċeramika ma 'legatur (paraffin) f'temperatura relattivament għolja (60 ~ 100 ℃) biex tinkiseb demel likwidu għall-ikkastjar hot die. Id-demel likwidu jiġi injettat fil-moffa tal-metall taħt l-azzjoni ta 'arja kkompressata, u l-pressjoni tinżamm. Tkessiħ, li jdaħħal biex jikseb xama vojta, il-vojt tax-xama 'jinqata' taħt il-protezzjoni ta 'trab inert biex jikseb korp aħdar, u l-korp aħdar huwa sinterizzat f'temperatura għolja biex isir porċellana.

Il-korp aħdar iffurmat mill-ikkastjar hot die għandu dimensjonijiet preċiżi, struttura interna uniformi, inqas xedd tal-moffa u effiċjenza għolja tal-produzzjoni, u huwa adattat għal diversi materja prima. It-temperatura tad-demel likwidu tax-xama 'u l-moffa teħtieġ li tkun ikkontrollata strettament, inkella se tikkawża taħt injezzjoni jew deformazzjoni, u għalhekk mhix adatta għall-manifattura ta' partijiet kbar, u l-proċess ta 'sparar f'żewġ stadji huwa kkumplikat u l-konsum ta' enerġija huwa għoli.

2.3 It-tejp tal-ikkastjar
It-tejp tal-ikkastjar huwa li tħallat kompletament trab taċ-ċeramika ma 'ammont kbir ta' legaturi organiċi, plastiċizzanti, dispersanti, eċċ. Biex tikseb demel likwidu li jista 'jiġi fluss, żid id-demel likwidu mad-delu tal-magna tal-ikkastjar, u tuża barraxa biex tikkontrolla l-ħxuna. Joħroġ lejn iċ-ċinturin tal-conveyor permezz taż-żennuna tal-għalf, u l-film vojt jinkiseb wara t-tnixxif.

Dan il-proċess huwa adattat għall-preparazzjoni ta 'materjali tal-films. Sabiex tinkiseb flessibilità aħjar, jiġi miżjud ammont kbir ta 'materja organika, u l-parametri tal-proċess huma meħtieġa li jkunu kkontrollati strettament, inkella faċilment jikkawżaw difetti bħal tqaxxir, streaks, saħħa baxxa tal-film jew tqaxxir diffiċli. Il-materja organika użata hija tossika u se tikkawża tniġġis ambjentali, u sistema mhux tossika jew inqas tossika għandha tintuża kemm jista 'jkun biex jitnaqqas it-tniġġis ambjentali.

2.4 Molding tal-injezzjoni tal-ġel
It-teknoloġija tal-iffurmar tal-injezzjoni tal-ġel hija proċess ġdid ta 'prototipi rapidi kollojdali vvintat mill-ewwel riċerkaturi fil-Laboratorju Nazzjonali ta' Oak Ridge fil-bidu tad-disgħinijiet. Fil-qalba tagħha hemm l-użu ta 'soluzzjonijiet ta' monomeri organiċi li polimerizzaw f'ġell ta 'polimeri-solvent ta' saħħa għolja, marbuta lateralment.

Id-demel likwidu ta 'trab taċ-ċeramika maħlul f'soluzzjoni ta' monomeri organiċi huwa mitfugħ f'moffa, u t-taħlita ta 'monomeru polimerizza biex tifforma parti gelled. Peress li l-polimeru-solvent marbut lateralment fih biss 10% -20% (frazzjoni tal-massa), huwa faċli li tneħħi s-solvent mill-parti tal-ġel permezz ta 'pass tat-tnixxif. Fl-istess ħin, minħabba l-konnessjoni laterali tal-polimeri, il-polimeri ma jistgħux jemigraw mas-solvent matul il-proċess tat-tnixxif.

Dan il-metodu jista 'jintuża biex jimmanifattura partijiet taċ-ċeramika b'fażi waħda u komposti, li jistgħu jiffurmaw partijiet taċ-ċeramika b'forma ta' kumpless, kważi-net, u s-saħħa ħadra tagħha hija għolja daqs 20-30MPa jew aktar, li jistgħu jiġu pproċessat mill-ġdid. Il-problema ewlenija ta 'dan il-metodu hija li r-rata li tinxtorob tal-korp tal-embrijun hija relattivament għolja matul il-proċess ta' densifikazzjoni, li faċilment iwassal għad-deformazzjoni tal-korp tal-embrijun; Xi monomeri organiċi għandhom inibizzjoni ta 'ossiġenu, li tikkawża li l-wiċċ jitqaxxar u jaqa'; Minħabba l-proċess ta 'polimerizzazzjoni ta' monomeru organiku indott mit-temperatura, li jikkawża tqaxxir tat-temperatura jwassal għall-eżistenza ta 'stress intern, li jikkawża li l-vojt jinqasam u l-bqija.

2.5 Molding ta 'injezzjoni ta' solidifikazzjoni diretta
L-iffurmar ta 'injezzjoni ta' solidifikazzjoni diretta huwa teknoloġija ta 'l-iffurmar żviluppata minn ETH Zurich: ilma solvent, trab taċ-ċeramika u addittivi organiċi huma mħallta għal kollox biex jiffurmaw demel likwidu elettrostatikament stabbli, ta' viskożità baxxa, b'kontenut ta 'solid għoli, li jista' jinbidel billi jiżdiedu PH jew kimiċi li jżidu l-konċentrazzjoni ta 'l-elettroliti, allura d-demel likwidu jiġi injettat f'faxxa mhux mold.

Tikkontrolla l-progress tar-reazzjonijiet kimiċi matul il-proċess. Ir-reazzjoni qabel l-iffurmar tal-injezzjoni ssir bil-mod, il-viskożità tad-demel likwidu tinżamm baxxa, u r-reazzjoni tiġi aċċellerata wara l-iffurmar tal-injezzjoni, id-demel likwidu jissolidifika, u d-demel likwidu tal-fluwidu jinbidel f'ġisem solidu. Il-korp aħdar miksub għandu proprjetajiet mekkaniċi tajbin u s-saħħa tista 'tilħaq 5kpa. Il-korp aħdar huwa mdendel, imnixxef u sinterizzat biex jifforma parti taċ-ċeramika tal-forma mixtieqa.

Il-vantaġġi tagħha huma li m'għandhomx bżonn jew jeħtieġ biss ammont żgħir ta 'addittivi organiċi (inqas minn 1%), il-korp aħdar m'għandux għalfejn jitnaqqas, id-densità tal-ġisem aħdar hija uniformi, id-densità relattiva hija għolja (55% ~ 70%), u tista' tifforma partijiet taċ-ċeramika b'forma kbira u kumplessa. L-iżvantaġġ tiegħu huwa li l-addittivi jiswew ħafna flus, u l-gass ġeneralment jiġi rilaxxat matul ir-reazzjoni.

2.6 Molding tal-injezzjoni
L-iffurmar tal-injezzjoni ilu jintuża fl-iffurmar tal-prodotti tal-plastik u l-iffurmar tal-forom tal-metall. Dan il-proċess juża tqaddid ta 'temperatura baxxa ta' organiċi termoplastiċi jew tqaddid ta 'temperatura għolja ta' organiċi termosetting. It-trab u t-trasportatur organiku huma mħallta f'tagħmir speċjali ta 'taħlit, u mbagħad jiġu injettati fil-moffa taħt pressjoni għolja (għexieren għal mijiet ta' MPA). Minħabba l-pressjoni kbira tal-iffurmar, il-vojt miksub għandhom dimensjonijiet preċiżi, intoppi għoljin u struttura kompatta; L-użu ta 'tagħmir tal-iffurmar speċjali jtejjeb ħafna l-effiċjenza tal-produzzjoni.

Fl-aħħar tas-snin sebgħin u fil-bidu tas-snin 1980, il-proċess tal-iffurmar tal-injezzjoni ġie applikat għall-iffurmar ta 'partijiet taċ-ċeramika. Dan il-proċess jirrealizza l-iffurmar tal-plastik ta 'materjali għerja billi jżid ammont kbir ta' materja organika, li hija proċess komuni ta 'molding tal-plastik taċ-ċeramika. Fit-teknoloġija tal-iffurmar tal-injezzjoni, minbarra l-użu ta 'organiċi termoplastiċi (bħal polietilene, polistirene), organiċi termosetting (bħal reżina epossidika, reżina fenolika), jew polimeri li jinħallu fl-ilma bħala l-legatur ewlieni, huwa meħtieġ li jiżdiedu ċerti kwantitajiet ta' għajnuni tal-proċess bħalma huma l-għajnuniet tal-proċess bħalma huma l-plastiċizzaturi, il-lubrikanti tal-korp iffurmat tal-injezzjoni.

Il-proċess tal-iffurmar tal-injezzjoni għandu l-vantaġġi ta 'grad għoli ta' awtomazzjoni u daqs preċiż tal-iffurmar vojt. Madankollu, il-kontenut organiku fil-korp aħdar ta 'partijiet taċ-ċeramika ffurmati mill-injezzjoni huwa għoli daqs 50vol%. Jieħu żmien twil, anke diversi jiem għal għexieren ta 'jiem, biex jiġu eliminati dawn is-sustanzi organiċi fil-proċess ta' sinterizzazzjoni sussegwenti, u huwa faċli li tikkawża difetti ta 'kwalità.

2.7 iffurmar tal-injezzjoni kollojdali
Sabiex issolvi l-problemi ta 'l-ammont kbir ta' materja organika miżjuda u d-diffikultà li jiġu eliminati d-diffikultajiet fil-proċess ta 'iffurmar tradizzjonali ta' l-injezzjoni, l-Università Tsinghua pproponiet b'mod kreattiv proċess ġdid għall-iffurmar ta 'injezzjoni kollojdali taċ-ċeramika, u indipendentement żviluppa prototip ta' l-injezzjoni ta 'injezzjoni kollojdali biex tirrealizza l-injezzjoni ta' l-irwiġġ taċ-ċeramika. tifforma.

L-idea bażika hija li tgħaqqad l-iffurmar kollojdali mal-iffurmar tal-injezzjoni, bl-użu ta 'tagħmir ta' injezzjoni proprjetarja u teknoloġija ta 'vulkanizzazzjoni ġdida pprovduta mill-proċess ta' iffurmar ta 'solidifikazzjoni fil-post kollojdali. Dan il-proċess il-ġdid juża inqas minn 4wt.% Tal-materja organika. Ammont żgħir ta 'monomeri organiċi jew komposti organiċi fis-sospensjoni bbażata fuq l-ilma jintuża biex jikkaġuna malajr il-polimerizzazzjoni ta' monomeri organiċi wara l-injezzjoni fil-moffa biex tifforma skeletru ta 'netwerk organiku, li jdawwar indaqs it-trab taċ-ċeramika. Fost dawn, mhux biss iż-żmien tad-deguming huwa mqassar ħafna, iżda wkoll il-possibbiltà ta 'qsim ta' degumming hija mnaqqsa ħafna.

Hemm differenza enormi bejn l-iffurmar tal-injezzjoni taċ-ċeramika u l-iffurmar kollojdali. Id-differenza ewlenija hija li l-ewwel tappartjeni għall-kategorija ta 'l-iffurmar tal-plastik, u din tal-aħħar tappartjeni għall-iffurmar tad-demel likwidu, jiġifieri, id-demel likwidu m'għandu l-ebda plastiċità u huwa materjal għerja. Minħabba li d-demel likwidu m'għandu l-ebda plastiċità fl-iffurmar kollojdali, l-idea tradizzjonali tal-iffurmar tal-injezzjoni taċ-ċeramika ma tistax tiġi adottata. Jekk l-iffurmar kollojdali huwa kkombinat mal-iffurmar tal-injezzjoni, l-iffurmar tal-injezzjoni kollojdali ta 'materjali taċ-ċeramika huwa realizzat bl-użu ta' tagħmir ta 'injezzjoni proprjetarja u teknoloġija ġdida ta' vulkanizzazzjoni pprovduta minn proċess ta 'iffurmar fil-post kollojdali.

Il-proċess il-ġdid tal-iffurmar tal-injezzjoni kollojdali taċ-ċeramika huwa differenti mill-iffurmar ġenerali kollojdali u l-iffurmar tal-injezzjoni tradizzjonali. Il-vantaġġ ta 'grad għoli ta' awtomazzjoni tal-iffurmar huwa sublimazzjoni kwalitattiva tal-proċess tal-iffurmar kollojdali, li se jsir it-tama għall-industrijalizzazzjoni taċ-ċeramika ta 'teknoloġija għolja.