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

Disa 'proċessi ta' molding ta 'preċiżjoni taċ-ċeramika taż-żirkonja
Il-proċess tal-iffurmar għandu rwol ta 'rabta fil-proċess kollu tal-preparazzjoni tal-materjali taċ-ċeramika, u huwa ċ-ċavetta biex tiġi żgurata l-affidabilità tal-prestazzjoni u r-ripetibbiltà tal-produzzjoni ta' materjali u komponenti taċ-ċeramika.
Bl-iżvilupp tas-soċjetà, il-metodu tradizzjonali tal-għaġna bl-idejn, il-metodu tal-iffurmar tar-roti, il-metodu tal-grouting, eċċ taċ-ċeramika tradizzjonali ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw il-ħtiġijiet tas-soċjetà moderna għall-produzzjoni u r-raffinament, għalhekk twieled proċess ta 'molding ġdid.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 mxarrbin):

1. Molding niexef

1.1 Ippressar niexef

L-ippressar niexef juża pressjoni biex tagħfas it-trab taċ-ċeramika f'ċerta forma tal-ġisem.L-essenza tagħha hija li taħt l-azzjoni tal-forza esterna, il-partiċelli tat-trab jersqu lejn xulxin fil-moffa, u huma kkombinati sew permezz ta 'frizzjoni interna biex iżommu ċerta forma.Id-difett ewlieni fil-korpi ħodor ippressati niexef huwa l-ispallazzjoni, li hija dovuta għall-frizzjoni interna bejn it-trab u l-frizzjoni bejn it-trab u l-ħajt tal-moffa, li tirriżulta f'telf ta 'pressjoni ġewwa l-ġisem.

Il-vantaġġi tal-ippressar niexef huma li d-daqs tal-korp aħdar huwa preċiż, l-operazzjoni hija sempliċi, u huwa konvenjenti li tirrealizza operazzjoni mekkanizzata;il-kontenut ta 'umdità u binder fl-ippressar niexef aħdar huwa inqas, u t-tnixxif u l-isparar jinxtorob huwa żgħir.Jintuża prinċipalment biex jifforma prodotti b'forom sempliċi, u l-proporzjon tal-aspett huwa żgħir.Iż-żieda fl-ispiża tal-produzzjoni kkawżata mill-ilbies tal-moffa hija l-iżvantaġġ tal-ippressar niexef.

1.2 Ippressar iżostatiku

L-ippressar isostatiku huwa metodu ta 'formazzjoni speċjali żviluppat fuq il-bażi tal-ippressar niexef tradizzjonali.Jutilizza l-pressjoni tat-trażmissjoni tal-fluwidu biex tapplika pressjoni b'mod uniformi għat-trab ġewwa l-moffa elastika mid-direzzjonijiet kollha.Minħabba l-konsistenza tal-pressjoni interna tal-fluwidu, it-trab iġorr l-istess pressjoni fid-direzzjonijiet kollha, sabiex id-differenza fid-densità tal-ġisem aħdar tista 'tiġi evitata.

L-ippressar iżostatiku huwa maqsum fi ippressar iżostatiku tal-borża mxarrba u l-ippressar iżostatiku tal-borża niexfa.L-ippressar iżostatiku tal-borża mxarrba tista 'tifforma prodotti b'forom kumplessi, iżda tista' taħdem biss b'mod intermittenti.L-ippressar iżostatiku tal-borża niexfa tista 'tirrealizza tħaddim kontinwu awtomatiku, iżda tista' tifforma biss prodotti b'forom sempliċi bħal cross-sections kwadri, tondi u tubulari.L-ippressar iżostatiku jista 'jikseb korp aħdar uniformi u dens, bi tnaqqis żgħir ta' l-isparar 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'speċjali rekwiżiti.

2. Formar imxarrab

2.1 Grouting
Il-proċess tal-iffurmar tal-grouting 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 tal-ġibs poruż.Il-Ca2+ iġġenerat mix-xoljiment tal-wiċċ CaSO4 iżid is-saħħa jonika tad-demel likwidu, li jirriżulta fil-flokulazzjoni 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.Grouting huwa adattat għall-preparazzjoni ta 'partijiet taċ-ċeramika fuq skala kbira b'forom kumplessi, iżda l-kwalità tal-ġisem aħdar, inkluża forma, densità, saħħa, eċċ., hija fqira, l-intensità tax-xogħol tal-ħaddiema hija għolja, u mhix adattata għal operazzjonijiet awtomatizzati.

2.2 Hot die casting
Hot die casting huwa li tħallat trab taċ-ċeramika ma 'binder (paraffin) f'temperatura relattivament għolja (60 ~ 100 ℃) biex tikseb demel likwidu għal hot die casting.Id-demel likwidu jiġi injettat fil-moffa tal-metall taħt l-azzjoni ta 'arja kkompressata, u tinżamm il-pressjoni.Tkessiħ, demoulding biex jinkiseb vojt tax-xama ', il-vojt tax-xama' huwa dewaxed 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 minn hot die casting għandu dimensjonijiet preċiżi, struttura interna uniformi, inqas xedd tal-moffa u effiċjenza għolja fil-produzzjoni, u huwa adattat għal diversi materja prima.It-temperatura tad-demel likwidu tax-xama 'u l-moffa jeħtieġ li tiġi kkontrollata b'mod strett, inkella se tikkawża taħt injezzjoni jew deformazzjoni, għalhekk mhix adattata għall-manifattura ta' partijiet kbar, u l-proċess ta 'sparar f'żewġ stadji huwa kkumplikat u l-konsum tal-enerġija huwa għoli.

2.3 Tidwib tat-tejp
L-ikkastjar tat-tejp huwa li tħallat bis-sħiħ it-trab taċ-ċeramika b'ammont kbir ta 'legaturi organiċi, plastiċizzanti, dispersanti, eċċ biex tikseb demel likwidu viskuż li jnixxi, żid id-demel likwidu mad-delu tal-magna tal-ikkastjar, u uża barraxa biex tikkontrolla l-ħxuna.Jiċċirkola 'l barra lejn il-conveyor belt permezz taż-żennuna tal-għalf, u l-vojt tal-film jinkiseb wara t-tnixxif.

Dan il-proċess huwa adattat għall-preparazzjoni ta 'materjali tal-film.Sabiex tinkiseb flessibilità aħjar, jiżdied ammont kbir ta 'materja organika, u l-parametri tal-proċess huma meħtieġa li jiġu kkontrollati b'mod strett, inkella faċilment jikkawża difetti bħal tqaxxir, strixxi, saħħa baxxa tal-film jew tqaxxir diffiċli.Il-materja organika użata hija tossika u tikkawża tniġġis ambjentali, u sistema mhux tossika jew inqas tossika għandha tintuża kemm jista 'jkun biex tnaqqas it-tniġġis ambjentali.

2.4 Molding ta 'injezzjoni tal-ġel
It-teknoloġija tal-iffurmar tal-injezzjoni tal-ġel hija proċess ġdid ta 'prototipi rapidu kollojdali ivvintat l-ewwel minn riċerkaturi fil-Laboratorju Nazzjonali Oak Ridge fil-bidu tad-disgħinijiet.Fil-qalba tagħha hemm l-użu ta 'soluzzjonijiet ta' monomeri organiċi li jippolimerizzaw f'ġels polimeru-solvent ta 'qawwa għolja, marbuta lateralment.

Demel likwidu ta 'trab taċ-ċeramika maħlul f'soluzzjoni ta' monomeri organiċi huwa mitfugħ f'moffa, u t-taħlita tal-monomeru tippolimerizza biex tifforma parti ġelled.Peress li l-polimeru-solvent marbut lateralment fih biss 10%-20% (frazzjoni tal-massa) polimeru, huwa faċli li tneħħi s-solvent mill-parti tal-ġel permezz ta 'pass ta' 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 ta' fażi waħda u komposti, li jistgħu jiffurmaw partijiet taċ-ċeramika ta 'forma kumplessa, ta' daqs kważi nett, u s-saħħa ħadra tagħha hija għolja daqs 20-30Mpa jew aktar, li tista 'tiġi pproċessata mill-ġdid.Il-problema ewlenija ta 'dan il-metodu hija li r-rata ta' tnaqqis tal-ġisem tal-embriju hija relattivament għolja matul il-proċess ta 'densifikazzjoni, li faċilment twassal għad-deformazzjoni tal-ġisem tal-embriju;xi monomeri organiċi għandhom inibizzjoni ta 'l-ossiġnu, li tikkawża li l-wiċċ jitqaxxar u jaqa';minħabba l-proċess ta 'polimerizzazzjoni tal-monomeru organiku kkaġunat mit-temperatura, li tikkawża t-tqaxxir tat-Temperatura jwassal għall-eżistenza ta' stress intern, li jikkawża li l-vojt jitkisser u l-bqija.

2.5 Molding ta 'injezzjoni ta' solidifikazzjoni diretta
L-iffurmar ta 'injezzjoni ta' solidifikazzjoni diretta hija teknoloġija ta 'molding żviluppata mill-ETH Zurich: ilma tas-solvent, trab taċ-ċeramika u addittivi organiċi huma mħallta bis-sħiħ biex jiffurmaw demel likwidu elettrostatiku stabbli, b'viskożità baxxa, b'kontenut għoli ta' solidu, li jista 'jinbidel billi żżid pH jew kimiċi ta' Demel likwidu li jżidu l-konċentrazzjoni tal-elettroliti, imbagħad id-demel likwidu jiġi injettat f'moffa mhux poruża.

Ikkontrolla l-progress tar-reazzjonijiet kimiċi matul il-proċess.Ir-reazzjoni qabel l-iffurmar tal-injezzjoni titwettaq 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 jiġi trasformat f'korp solidu.Il-korp aħdar miksub għandu proprjetajiet mekkaniċi tajbin u s-saħħa tista 'tilħaq 5kPa.Il-korp aħdar huwa demolded, imnixxef u sinterizzat biex jiffurmaw parti taċ-ċeramika tal-forma mixtieqa.

Il-vantaġġi tiegħu huma li m'għandux bżonn jew jeħtieġ biss ammont żgħir ta 'addittivi organiċi (inqas minn 1%), il-korp aħdar m'għandux għalfejn jitneħħa l-grass, id-densità tal-ġisem aħdar hija uniformi, id-densità relattiva hija għolja (55% ~ 70%), u tista 'tifforma partijiet taċ-ċeramika ta' daqs kbir u b'forma kumplessa.L-iżvantaġġ tiegħu huwa li l-addittivi huma għaljin, u l-gass ġeneralment jinħeles waqt ir-reazzjoni.

2.6 Molding ta 'injezzjoni
L-iffurmar tal-injezzjoni ilu jintuża fl-iffurmar ta 'prodotti tal-plastik u l-iffurmar ta' forom tal-metall.Dan il-proċess juża tqaddid f'temperatura baxxa ta 'organiċi termoplastiku jew ikkurar f'temperatura għolja ta' organiċi termosetting.It-trab u t-trasportatur organiku jitħalltu f'tagħmir speċjali ta 'taħlit, u mbagħad jiġu injettati fil-moffa taħt pressjoni għolja (għaxriet sa mijiet ta' MPa).Minħabba l-pressjoni kbira tal-iffurmar, il-blanks miksuba għandhom dimensjonijiet preċiżi, intoppi għolja u struttura kompatta;l-użu ta 'tagħmir tal-iffurmar speċjali jtejjeb ħafna l-effiċjenza tal-produzzjoni.

Fl-aħħar tas-snin sebgħin u l-bidu tas-snin tmenin, 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 huwa proċess komuni tal-iffurmar tal-plastik taċ-ċeramika.Fit-teknoloġija tal-iffurmar tal-injezzjoni, minbarra l-użu ta 'organiċi termoplastiku (bħal polyethylene, polystyrene), organiċi termosetting (bħal reżina epossidika, reżina fenolika), jew polimeri solubbli fl-ilma bħala l-legaturi prinċipali, huwa meħtieġ li jiżdiedu ċerti Kwantitajiet ta' proċess għajnuniet bħal plastiċizzanti, lubrikanti u aġenti ta 'akkoppjar biex itejbu l-fluwidità tas-sospensjoni ta' l-injezzjoni taċ-ċeramika u jiżguraw il-kwalità tal-korp iffurmat bl-injezzjoni.

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

2.7 Molding ta 'injezzjoni kollojdali
Sabiex issolvi l-problemi tal-ammont kbir ta 'materja organika miżjuda u d-diffikultà li jiġu eliminati d-diffikultajiet fil-proċess tradizzjonali tal-iffurmar tal-injezzjoni, l-Università ta' Tsinghua pproponiet b'mod kreattiv proċess ġdid għall-iffurmar tal-injezzjoni kollojdali taċ-ċeramika, u żviluppat b'mod indipendenti prototip tal-iffurmar tal-injezzjoni kollojdali biex tirrealizza l-injezzjoni ta 'demel likwidu taċ-ċeramika għerja.li jiffurmaw.

L-idea bażika hija li tikkombina l-iffurmar kollojdali ma 'l-iffurmar ta' injezzjoni, bl-użu ta 'tagħmir ta' injezzjoni proprjetarju u teknoloġija ġdida ta 'tqaddid ipprovduta mill-proċess tal-iffurmar ta' solidifikazzjoni kollojdali in-situ.Dan il-proċess ġdid juża inqas minn 4wt.% ta 'materja organika.Ammont żgħir ta 'monomeri organiċi jew komposti organiċi fis-sospensjoni bbażata fuq l-ilma jintuża biex jinduċi malajr il-polimerizzazzjoni ta' monomeri organiċi wara l-injezzjoni fil-moffa biex jiffurmaw skeletru ta 'netwerk organiku, li jgeżwer indaqs it-trab taċ-ċeramika.Fosthom, mhux biss il-ħin tad-degumming jitqassar ħafna, iżda wkoll il-possibbiltà ta 'qsim tad-degumming titnaqqas ħafna.

Hemm differenza kbira bejn l-iffurmar tal-injezzjoni taċ-ċeramika u l-iffurmar kollojdali.Id-differenza ewlenija hija li l-ewwel jappartjeni għall-kategorija tal-iffurmar tal-plastik, u l-aħħar jappartjeni għall-iffurmar tad-demel likwidu, jiġifieri, id-demel likwidu m'għandux plastiċità u huwa materjal għeri.Minħabba li d-demel likwidu m'għandux plastiċità fl-iffurmar kollojdali, l-idea tradizzjonali tal-iffurmar tal-injezzjoni taċ-ċeramika ma tistax tiġi adottata.Jekk l-iffurmar kollojdali huwa kkombinat ma 'molding ta' injezzjoni, l-iffurmar ta 'injezzjoni kollojdali ta' materjali taċ-ċeramika huwa realizzat bl-użu ta 'tagħmir ta' injezzjoni proprjetarju u teknoloġija ġdida ta 'tqaddid ipprovduta minn proċess ta' iffurmar kollojdali in-situ.

Il-proċess il-ġdid tal-iffurmar tal-injezzjoni kollojdali taċ-ċeramika huwa differenti mill-iffurmar kollojdali ġenerali 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 ssir it-tama għall-industrijalizzazzjoni taċ-ċeramika ta 'teknoloġija għolja.