Sembilan proses pencetakan ketepatan seramik zirkonia

Sembilan proses pencetakan ketepatan seramik zirkonia
Proses pengacuan memainkan peranan yang menghubungkan dalam keseluruhan proses penyediaan bahan seramik, dan merupakan kunci untuk memastikan kebolehpercayaan prestasi dan kebolehulangan pengeluaran bahan seramik dan komponen.
Dengan perkembangan masyarakat, kaedah penampakan tangan tradisional, kaedah pembentukan roda, kaedah grouting, dan lain-lain seramik tradisional tidak lagi dapat memenuhi keperluan masyarakat moden untuk pengeluaran dan penghalusan, jadi proses pencetakan baru dilahirkan. ZRO2 Bahan seramik halus digunakan secara meluas dalam 9 jenis proses pengacuan berikut (2 jenis kaedah kering dan 7 jenis kaedah basah):

1. Pencetakan kering

1.1 Tekan kering

Tekan kering menggunakan tekanan untuk menekan serbuk seramik ke dalam bentuk tertentu badan. Intinya adalah bahawa di bawah tindakan daya luaran, zarah serbuk mendekati satu sama lain dalam acuan, dan digabungkan dengan geseran dalaman untuk mengekalkan bentuk tertentu. Kecacatan utama dalam badan hijau kering adalah spallation, yang disebabkan oleh geseran dalaman antara serbuk dan geseran antara serbuk dan dinding acuan, mengakibatkan kehilangan tekanan di dalam badan.

Kelebihan penekan kering adalah bahawa saiz badan hijau adalah tepat, operasi mudah, dan mudah untuk merealisasikan operasi mekanik; Kandungan kelembapan dan pengikat dalam penekan kering hijau kurang, dan pengeringan dan penembakan pengecutan kecil. Ia digunakan terutamanya untuk membentuk produk dengan bentuk mudah, dan nisbah aspek kecil. Kos pengeluaran yang meningkat yang disebabkan oleh acuan memakai adalah kelemahan tekanan kering.

1.2 menekan isostatik

Penekanan isostatik adalah kaedah pembentukan khas yang dibangunkan berdasarkan tekanan tradisional kering. Ia menggunakan tekanan penghantaran cecair untuk menggunakan tekanan secara merata ke serbuk di dalam acuan elastik dari semua arah. Oleh kerana konsistensi tekanan dalaman cecair, serbuk menanggung tekanan yang sama di semua arah, jadi perbezaan ketumpatan badan hijau dapat dielakkan.

Tekan isostatik dibahagikan kepada beg basah yang menekan isostatik dan kering isostatik. Beg basah isostatic menekan boleh membentuk produk dengan bentuk yang kompleks, tetapi ia hanya boleh berfungsi secara berselang -seli. Beg kering isostatic menekan dapat merealisasikan operasi berterusan automatik, tetapi hanya boleh membentuk produk dengan bentuk mudah seperti persegi, bulat, dan keratan rentas tiub. Penekanan isostatik boleh mendapatkan badan hijau yang seragam dan padat, dengan pengecutan kecil dan pengecutan seragam di semua arah, tetapi peralatannya kompleks dan mahal, dan kecekapan pengeluaran tidak tinggi, dan ia hanya sesuai untuk pengeluaran bahan dengan keperluan khas.

2. Membentuk basah

2.1 grouting
Proses pengacuan grouting adalah serupa dengan pemutus pita, perbezaannya ialah proses pencetakan termasuk proses dehidrasi fizikal dan proses pembekuan kimia. Dehidrasi fizikal menghilangkan air dalam buburan melalui tindakan kapilari acuan gipsum berliang. Ca2+ yang dihasilkan oleh pembubaran permukaan CasO4 meningkatkan kekuatan ionik buburan, mengakibatkan pemberbukuan buburan.
Di bawah tindakan dehidrasi fizikal dan pembekuan kimia, zarah serbuk seramik disimpan di dinding acuan gipsum. Grouting sesuai untuk penyediaan bahagian seramik berskala besar dengan bentuk kompleks, tetapi kualiti badan hijau, termasuk bentuk, ketumpatan, kekuatan, dan lain-lain, adalah miskin, intensiti pekerja pekerja tinggi, dan ia tidak sesuai untuk operasi automatik.

2.2 Pemutus mati panas
Pemutus mati panas adalah untuk mencampur seram seramik dengan pengikat (parafin) pada suhu yang agak tinggi (60 ~ 100 ℃) untuk mendapatkan buburan untuk pemutus mati panas. Bubur disuntik ke dalam acuan logam di bawah tindakan udara termampat, dan tekanan dikekalkan. Penyejukan, Demoulding Untuk mendapatkan lilin kosong, kosong lilin yang dihiasi di bawah perlindungan serbuk lengai untuk mendapatkan badan hijau, dan badan hijau sintered pada suhu tinggi untuk menjadi porselin.

Badan hijau yang dibentuk oleh pemutus mati panas mempunyai dimensi yang tepat, struktur dalaman seragam, kurang memakai acuan dan kecekapan pengeluaran yang tinggi, dan sesuai untuk pelbagai bahan mentah. Suhu buburan lilin dan acuan perlu dikawal ketat, jika tidak, ia akan menyebabkan suntikan atau ubah bentuk, jadi ia tidak sesuai untuk pembuatan bahagian besar, dan proses penembakan dua langkah adalah rumit dan penggunaan tenaga adalah tinggi.

2.3 Pemutus pita
Pemutus pita adalah untuk mencampurkan seram seramik sepenuhnya dengan sejumlah besar pengikat organik, plasticizer, dispersan, dan lain -lain untuk mendapatkan buburan likat yang boleh mengalir, tambah buburan ke corong mesin pemutus, dan gunakan pengikis untuk mengawal ketebalan. Ia mengalir ke tali pinggang penghantar melalui muncung makan, dan filem kosong diperolehi selepas pengeringan.

Proses ini sesuai untuk penyediaan bahan filem. Untuk mendapatkan fleksibiliti yang lebih baik, sejumlah besar bahan organik ditambah, dan parameter proses dikehendaki dikawal ketat, jika tidak, ia akan menyebabkan kecacatan seperti mengelupas, coretan, kekuatan filem yang rendah atau mengelupas sukar. Perkara organik yang digunakan adalah toksik dan akan menyebabkan pencemaran alam sekitar, dan sistem tidak beracun atau kurang toksik harus digunakan sebanyak mungkin untuk mengurangkan pencemaran alam sekitar.

2.4 Pencetakan suntikan gel
Teknologi pencetakan suntikan gel adalah proses prototaip cepat koloid baru yang pertama kali dicipta oleh penyelidik di Makmal Kebangsaan Oak Ridge pada awal 1990 -an. Pada terasnya ialah penggunaan penyelesaian monomer organik yang berpolimer ke dalam kekuatan tinggi, gel polimer yang dikaitkan secara lateral.

Bubur serbuk seramik yang dibubarkan dalam larutan monomer organik dibuang dalam acuan, dan campuran monomer berpolimer untuk membentuk bahagian gell. Oleh kerana pelarut polimer yang dikaitkan pada lateral mengandungi hanya 10% -20% (pecahan massa) polimer, mudah untuk mengeluarkan pelarut dari bahagian gel dengan langkah pengeringan. Pada masa yang sama, disebabkan oleh sambungan lateral polimer, polimer tidak dapat berhijrah dengan pelarut semasa proses pengeringan.

Kaedah ini boleh digunakan untuk mengeluarkan bahagian seramik fasa dan komposit tunggal, yang boleh membentuk bahagian-bahagian seramik berbentuk kompleks, kuasi-net, dan kekuatan hijaunya setinggi 20-30mpa atau lebih, yang boleh diproses semula. Masalah utama kaedah ini ialah kadar pengecutan badan embrio agak tinggi semasa proses penyebaran, yang mudah membawa kepada ubah bentuk badan embrio; Sesetengah monomer organik mempunyai perencatan oksigen, yang menyebabkan permukaan mengupas dan jatuh; Oleh kerana proses pempolimeran monomer organik yang disebabkan oleh suhu, menyebabkan pencukur suhu membawa kepada kewujudan tekanan dalaman, yang menyebabkan kekosongan dipecahkan dan sebagainya.

2.5 Pencetakan suntikan pepejal langsung
Pencetakan suntikan pepejal langsung adalah teknologi pengacuan yang dibangunkan oleh ETH Zurich: air pelarut, serbuk seramik dan bahan tambahan organik dicampur sepenuhnya untuk membentuk stabil, kelikatan rendah, buburan kandungan tinggi,

Mengawal kemajuan tindak balas kimia semasa proses. Reaksi sebelum pengacuan suntikan dilakukan dengan perlahan, kelikatan buburan disimpan rendah, dan tindak balas dipercepatkan selepas pengacuan suntikan, buburan menguatkan, dan buburan bendalir diubah menjadi badan pepejal. Badan hijau yang diperoleh mempunyai sifat mekanikal yang baik dan kekuatan dapat mencapai 5kpa. Badan hijau ditumbuk, dikeringkan dan sintered untuk membentuk bahagian seramik bentuk yang dikehendaki.

Kelebihannya adalah bahawa ia tidak memerlukan atau hanya memerlukan sedikit bahan tambahan organik (kurang daripada 1%), badan hijau tidak perlu degreasing, ketumpatan badan hijau seragam, ketumpatan relatif tinggi (55%~ 70%), dan ia boleh membentuk bahagian seramik bersaiz besar dan kompleks. Kelemahannya ialah bahan tambahan mahal, dan gas biasanya dikeluarkan semasa reaksi.

2.6 Pencetakan suntikan
Pencetakan suntikan telah lama digunakan dalam membentuk produk plastik dan pencetakan acuan logam. Proses ini menggunakan pengawetan suhu rendah organik termoplastik atau pengawetan suhu tinggi organik termoset. Serbuk dan pembawa organik bercampur dengan peralatan pencampuran khas, dan kemudian disuntik ke dalam acuan di bawah tekanan tinggi (puluhan hingga beratus -ratus MPa). Oleh kerana tekanan pencetakan yang besar, kosong yang diperolehi mempunyai dimensi yang tepat, kelancaran tinggi dan struktur padat; Penggunaan peralatan pencetakan khas sangat meningkatkan kecekapan pengeluaran.

Pada akhir 1970 -an dan awal 1980 -an, proses pencetakan suntikan telah digunakan untuk membentuk bahagian seramik. Proses ini menyedari pencetakan plastik bahan tandus dengan menambahkan sejumlah besar bahan organik, yang merupakan proses pencetakan plastik seramik biasa. Dalam teknologi pengacuan suntikan, sebagai tambahan kepada menggunakan organik termoplastik (seperti polietilena, polistirena), organik termoset (seperti resin epoksi, resin fenolik), atau polimer larut air sebagai pengikat kuantiti tertentu. daripada suntikan badan yang dibentuk.

Proses pengacuan suntikan mempunyai kelebihan tahap automasi yang tinggi dan saiz tepat cetakan kosong. Walau bagaimanapun, kandungan organik dalam badan hijau bahagian seramik suntikan adalah setinggi 50Vol%. Ia mengambil masa yang lama, walaupun beberapa hari untuk berpuluh -puluh hari, untuk menghapuskan bahan -bahan organik ini dalam proses sintering berikutnya, dan mudah menyebabkan kecacatan yang berkualiti.

2.7 Pencetakan suntikan koloid
Untuk menyelesaikan masalah banyak bahan organik yang ditambah dan kesukaran untuk menghapuskan kesukaran dalam proses pencetakan suntikan tradisional, Universiti Tsinghua secara kreatif mencadangkan proses baru untuk membentuk suntikan koloid seramik, dan secara bebas mengembangkan prototaip suntikan colloidal untuk merealisasikan suntikan suntikan bardenik. membentuk.

Idea asasnya adalah untuk menggabungkan pengacuan koloid dengan pengacuan suntikan, menggunakan peralatan suntikan proprietari dan teknologi pengawetan baru yang disediakan oleh proses pengacuan koloid dalam situ. Proses baru ini menggunakan kurang daripada 4wt.% Bahan organik. Sebilangan kecil monomer organik atau sebatian organik dalam penggantungan berasaskan air digunakan untuk cepat mendorong pempolimeran monomer organik selepas suntikan ke dalam acuan untuk membentuk rangka rangkaian organik, yang merata membungkus serbuk seramik. Antaranya, bukan sahaja masa degumming sangat dipendekkan, tetapi juga kemungkinan retak degumming sangat dikurangkan.

Terdapat perbezaan besar antara pengacuan suntikan seramik dan cetakan koloid. Perbezaan utama adalah bahawa bekas kepunyaan kategori pengacuan plastik, dan yang terakhir tergolong dalam pengacuan buburan, iaitu, buburan tidak mempunyai keplastikan dan bahan tandus. Kerana buburan tidak mempunyai keplastikan dalam cetakan koloid, idea tradisional suntikan seramik tidak dapat diterima pakai. Jika pengacuan koloid digabungkan dengan pengacuan suntikan, pengacuan suntikan koloid bahan seramik direalisasikan dengan menggunakan peralatan suntikan proprietari dan teknologi pengawetan baru yang disediakan oleh proses pencetakan dalam-situ koloid.

Proses baru cetakan suntikan koloid seramik adalah berbeza daripada pengacuan koloid umum dan pencetakan suntikan tradisional. Kelebihan tahap automasi pengacuan yang tinggi adalah sublimasi kualitatif proses pengacuan koloid, yang akan menjadi harapan untuk perindustrian seramik berteknologi tinggi.