Deviņi cirkonija keramikas precīzas formēšanas procesi

Deviņi cirkonija keramikas precīzas formēšanas procesi
Formēšanas procesam ir saistoša loma visā keramikas materiālu sagatavošanas procesā, un tas ir atslēga, lai nodrošinātu keramikas materiālu un komponentu veiktspējas uzticamību un ražošanas atkārtojamību.
Izstrādājot sabiedrību, tradicionālā keramikas tradicionālā mīkstuma metode, riteņu veidošanas metode, javas metode utt., Kas vairs nevar apmierināt mūsdienu ražošanas un pilnveidošanas sabiedrības vajadzības, tāpēc radās jauns veidņu process. ZRO2 smalkos keramikas materiālus plaši izmanto šādos 9 veidņu procesos (2 sausu metožu veidi un 7 veidi mitras metodes):

1. Sausā liešana

1.1 sausa presēšana

Sausa presēšana izmanto spiedienu, lai nospiestu keramikas pulveri noteiktā ķermeņa formā. Tā būtība ir tāda, ka, darbojoties ārējā spēkā, pulvera daļiņas tuvojas viena otrai veidnē un ir stingri apvienotas ar iekšējo berzi, lai saglabātu noteiktu formu. Galvenais sausā spiediena zaļo ķermeņu defekts ir spallācija, kas ir saistīts ar iekšējo berzi starp pulveriem un berzi starp pulveriem un pelējuma sienu, kā rezultātā ķermeņa iekšienē rodas spiediena zudums.

Sausas presēšanas priekšrocības ir tādas, ka zaļā korpusa lielums ir precīzs, darbība ir vienkārša un ir ērti realizēt mehanizētu darbību; Mitruma un saistvielas saturs zaļajā sausajā presē ir mazāks, un žāvēšanas un šaušanas saraušanās ir maza. To galvenokārt izmanto, lai veidotu produktus ar vienkāršām formām, un malu attiecība ir maza. Paaugstinātās ražošanas izmaksas, ko izraisa pelējuma nodilums, ir sausas presēšanas trūkums.

1.2 Izostatiska presēšana

Izostatiska presēšana ir īpaša formēšanas metode, kas izstrādāta, pamatojoties uz tradicionālo sauso presēšanu. Tas izmanto šķidruma transmisijas spiedienu, lai vienmērīgi pieliktu spiedienu uz pulveri elastīgās veidnes iekšpusē no visiem virzieniem. Sakarā ar šķidruma iekšējā spiediena konsistenci pulverim ir vienāds spiediens visos virzienos, tāpēc var izvairīties no zaļā ķermeņa blīvuma atšķirības.

Izostatiska presēšana ir sadalīta mitrā somā Izostatiskā presēšanas un sausā maisa izostatiskā presēšanā. Mitra soma izostatiska presēšana var veidot produktus ar sarežģītām formām, bet tā var darboties tikai ar pārtraukumiem. Sausa soma izostatiska presēšana var realizēt automātisku nepārtrauktu darbību, bet var veidot produktus tikai ar vienkāršām formām, piemēram, kvadrātveida, apaļām un cauruļveida šķērsgriezumiem. Izostatiska presēšana var iegūt vienotu un blīvu zaļu virsbūvi ar nelielu šaušanas saraušanos un vienmērīgu saraušanos visos virzienos, taču aprīkojums ir sarežģīts un dārgs, un ražošanas efektivitāte nav augsta, un tā ir piemērota tikai materiālu ražošanai ar īpašām prasībām.

2. Mitra formēšana

2.1.
Ievērojošās formēšanas process ir līdzīgs lentes liešanai, atšķirība ir tāda, ka formēšanas process ietver fizisko dehidratācijas procesu un ķīmisko koagulācijas procesu. Fiziskā dehidratācija noņem ūdeni vircā caur porainās ģipša veidnes kapilāru darbību. Ca2+, ko rada virsmas Caso4 izšķīšana, palielina vircas jonu stiprumu, kā rezultātā rodas vircas flokulācija.
Fizikālās dehidratācijas un ķīmiskās koagulācijas darbībā keramikas pulvera daļiņas tiek nogulsnētas uz ģipša pelējuma sienas. Ievērošana ir piemērota liela mēroga keramikas detaļu sagatavošanai ar sarežģītām formām, bet zaļā ķermeņa kvalitāte, ieskaitot formu, blīvumu, izturību utt., Ir slikta, darba ņēmēju darbaspēka intensitāte ir augsta, un tā nav piemērota automatizētām darbībām.

2.2 Karstā die liešana
Karstā die liešana ir sajaukt keramikas pulveri ar saistvielu (parafīnu) salīdzinoši augstā temperatūrā (60 ~ 100 ℃), lai iegūtu vircu karstai die liešanai. Vircu injicē metāla veidnē saspiesta gaisa iedarbība, un spiediens tiek uzturēts. Atdzesējot, pazeminot vaska tukšu iegūšanu, vaska tukšo vietu izriet, aizsargājot inertu pulveri, lai iegūtu zaļu virsbūvi, un zaļais korpuss tiek saķepināts augstā temperatūrā, lai kļūtu par porcelānu.

Zaļajam ķermenim, ko veido karstā die liešana, ir precīzi izmēri, vienmērīga iekšējā struktūra, mazāka pelējuma nodilums un augsta ražošanas efektivitāte, un tas ir piemērots dažādām izejvielām. Vaska vircas un pelējuma temperatūra ir stingri jākontrolē, pretējā gadījumā tas izraisīs injekcijas vai deformācijas gadījumā, tāpēc tā nav piemērota lielām detaļām, un divpakāpju izšaušanas process ir sarežģīts un enerģijas patēriņš ir augsts.

2.3 lentes liešana
Lentes liešana ir pilnībā sajaukt keramikas pulveri ar lielu daudzumu organisko saistvielu, plastifikatoru, izkliedētāju utt. Lai iegūtu plūstošu viskozu vircu, pievienojiet vircu liešanas mašīnas tvertnei un izmantojiet skrāpi, lai kontrolētu biezumu. Tas izplūst līdz konveijera lentei caur barošanas sprauslu, un plēves tukšumu iegūst pēc žāvēšanas.

Šis process ir piemērots filmu materiālu sagatavošanai. Lai iegūtu labāku elastību, tiek pievienots liels daudzums organisko vielu, un procesa parametri ir stingri jākontrolē, pretējā gadījumā tas viegli izraisīs tādus defektus kā pīlings, svītras, zema plēves izturība vai sarežģīta mizošana. Izmantotās organiskās vielas ir toksiskas un izraisīs vides piesārņojumu, un pēc iespējas vairāk jāizmanto netoksiska vai mazāk toksiska sistēma, lai samazinātu vides piesārņojumu.

2.4 Gela iesmidzināšanas liešana
Gela iesmidzināšanas veidošanas tehnoloģija ir jauns koloidāls ātrs prototipēšanas process, ko pirmo reizi izgudroja Oak Ridge Nacionālās laboratorijas pētnieki 1990. gadu sākumā. Tā pamatā ir organisko monomēru šķīdumu izmantošana, kas polimerizējas augstas stiprības, sāniski saistītos polimēru-šķīdinātāju želejās.

Organisko monomēru šķīdumā izšķīdinātā keramikas pulvera virca tiek izmesta veidnē, un monomēru maisījums polimerizējas, veidojot želētu daļu. Tā kā sāniski saistītais polimēra-šķīdinātājs satur tikai 10% –20% (masas frakcijas) polimēru, ar žāvēšanas daļu ir viegli noņemt šķīdinātāju no želejas daļas. Tajā pašā laikā polimēru sānu savienojuma dēļ polimēri žāvēšanas laikā nevar migrēt ar šķīdinātāju.

Šo metodi var izmantot, lai ražotu vienfāzes un kompozītmateriālu keramikas detaļas, kas var veidot kompleksa formas, kvazi-tīkla izmēra keramikas daļas, un tās zaļā izturība ir pat 20-30MPa vai vairāk, ko var pārstrādāt. Šīs metodes galvenā problēma ir tā, ka embrija ķermeņa saraušanās ātrums blīvēšanas procesā ir salīdzinoši augsts, kas viegli noved pie embrija ķermeņa deformācijas; Dažiem organiskiem monomēriem ir skābekļa kavēšana, kas izraisa virsmas mizu un nokrist; Sakarā ar temperatūras izraisīto organisko monomēru polimerizācijas procesu, temperatūras skūšanās izraisīšana noved pie iekšējā stresa esamības, kas izraisa veidlapu salaušanos un tā tālāk.

2.5 Tieša sacietēšanas iesmidzināšanas liešana
Tieša sacietēšanas iesmidzināšana ir veidņu tehnoloģija, ko izstrādājusi ETH Cīrihe: šķīdinātāja ūdens, keramikas pulveris un organiskās piedevas ir pilnībā sajauktas, veidojot elektrostatiski stabilu, zemu viskozitāti, ar augstu cietu saturu vircu, ko var mainīt, pievienojot vircas pH vai ķīmiskas vielas, kas palielina elektrolītu koncentrāciju, pēc tam slurijs tiek ievadīts ne-poro veido veido.

Kontrolēt ķīmisko reakciju progresu procesa laikā. Reakcija pirms injekcijas veidošanas tiek veikta lēnām, vircas viskozitāte tiek turēta zema, un reakcija tiek paātrināta pēc iesmidzināšanas formēšanas, virca sacietē, un šķidruma virca tiek pārveidota par cietu ķermeni. Iegūtajam zaļajam ķermenim ir labas mehāniskas īpašības, un stiprums var sasniegt 5 kPa. Zaļais ķermenis tiek nolaists, žāvēts un saķepināts, lai veidotu vēlamās formas keramikas daļu.

Tās priekšrocības ir tādas, ka tai nav nepieciešams vai ir nepieciešams tikai neliels daudzums organisko piedevu (mazāk nekā 1%), zaļajam ķermenim nav jābūt sadalītam, zaļā ķermeņa blīvums ir vienmērīgs, relatīvais blīvums ir augsts (55%~ 70%), un tas var veidot liela izmēra un sarežģīta formas keramikas daļas. Tā trūkums ir tāds, ka piedevas ir dārgas, un gāze parasti tiek atbrīvota reakcijas laikā.

2.6 Injekcijas veidne
Injekcijas veidošana jau sen tiek izmantota plastmasas izstrādājumu veidošanā un metāla veidņu veidošanā. Šajā procesā tiek izmantota zemas temperatūras apstrāde ar termoplastisko organisko vielu vai termosetting organisko vielu augstas temperatūras sacietēšanu. Pulveris un organiskais nesējs tiek sajaukts īpašā sajaukšanas aprīkojumā un pēc tam ievada veidnē zem augstspiediena (desmitiem līdz simtiem MPA). Lielā formēšanas spiediena dēļ iegūtajām sagatavēm ir precīzi izmēri, augsts gludums un kompaktā struktūra; Īpašo veidņu aprīkojuma izmantošana ievērojami uzlabo ražošanas efektivitāti.

1970. gadu beigās un 80. gadu sākumā keramikas detaļu veidošanai tika piemērots iesmidzināšanas veidošanas process. Šis process realizē neauglīgu materiālu plastmasas veidni, pievienojot lielu daudzumu organisko vielu, kas ir kopīgs keramikas plastmasas veidošanas process. In injection molding technology, in addition to using thermoplastic organics (such as polyethylene, polystyrene), thermosetting organics (such as epoxy resin, phenolic resin), or water-soluble polymers as the main binder, it is necessary to add certain Quantities of process aids such as plasticizers, lubricants and coupling agents to improve the fluidity of the ceramic injection suspension and ensure the quality of the injection veidots ķermenis.

Iesmidzināšanas formēšanas procesam ir augstas automatizācijas pakāpes un precīza formēšanas tukšās izmēra priekšrocības. Tomēr organiskais saturs zaļajā keramikas detaļu zaļajā ķermenī ir pat 50 vol%. Lai novērstu šīs organiskās vielas nākamajā saķepināšanas procesā, ir nepieciešams ilgs laiks, pat vairākas dienas līdz desmitiem dienu, un ir viegli izraisīt kvalitātes defektus.

2.7 Koloidālā iesmidzināšanas liešana
Lai atrisinātu pievienoto organisko vielu daudzuma problēmas un grūtības novērst grūtības tradicionālajā injekcijas veidošanas procesā, Tsinghua universitāte radoši ierosināja jaunu keramikas koloidālās injekcijas veidošanas procesu un neatkarīgi izstrādāja koloidālu iesmidzināšanas veidošanas prototipu, lai saprastu barnu keramikas slauku. veidošana.

Pamatideja ir apvienot koloidālo liešanu ar iesmidzināšanas veidošanu, izmantojot patentētu iesmidzināšanas aprīkojumu un jaunu sacietēšanas tehnoloģiju, ko nodrošina koloidālā in situ sacietēšanas formēšanas process. Šajā jaunajā procesā tiek izmantots mazāk nekā 4wt% no organisko vielu. Nelielu daudzumu organisko monomēru vai organisko savienojumu ūdens balstiekārtā tiek izmantots, lai ātri izraisītu organisko monomēru polimerizāciju pēc injekcijas veidnē, veidojot organiskā tīkla skeletu, kas vienmērīgi iesaiņo keramikas pulveri. Viņu vidū ir ievērojami saīsināts ne tikai DeGumming laiks, bet arī DEGUMMING var būt ievērojami samazināta iespēja.

Starp keramikas un koloidālās formas iesmidzināšanas veidošanu ir milzīga atšķirība. Galvenā atšķirība ir tā, ka pirmais pieder plastmasas veidņu kategorijai, bet otrais pieder vircas formēšanai, tas ir, vircai nav plastiskuma un tas ir neauglīgs materiāls. Tā kā vircai nav koloidālās formēšanas plastiskuma, nevar pieņemt tradicionālo ideju par keramikas iesmidzināšanas veidošanu. Ja koloidālo veidni tiek kombinēta ar iesmidzināšanas veidošanu, keramikas materiālu koloidālā iesmidzināšanas veidošana tiek realizēta, izmantojot patentētu iesmidzināšanas aprīkojumu un jaunu sacietēšanas tehnoloģiju, ko nodrošina koloidālais in situ liešanas process.

Jaunais keramikas koloidālās injekcijas veidošanas process atšķiras no vispārējās koloidālās formas un tradicionālās iesmidzināšanas formas. Augstas formēšanas automatizācijas priekšrocība ir koloidālā formēšanas procesa kvalitatīva sublimācija, kas kļūs par cerību uz augsto tehnoloģiju keramikas industrializāciju.