Devět přesných lisovacích procesů keramiky zirkonia
Proces formování hraje propojenou roli v celém procesu přípravy keramických materiálů a je klíčem k zajištění spolehlivosti výkonu a opakování výroby keramických materiálů a komponent.
S rozvojem společnosti, tradiční metody rukou, metodou vytváření kol, metodou injekcí atd. Tradiční keramiky již nemohou uspokojit potřeby moderní společnosti pro výrobu a zdokonalení, takže se zrodil nový proces formování. Jemné keramické materiály Zro2 se široce používají v následujících 9 typech formovacích procesů (2 typy suchých metod a 7 typů mokrých metod):
1. Suché formování
1,1 suché lisování
Suché lisování používá tlak k tlačení keramického prášku do určitého tvaru těla. Jeho podstatou je, že pod působením vnější síly se práškové částice přibližují k sobě ve formě a jsou pevně kombinovány vnitřním třením, aby se udržela určitý tvar. Hlavní vadou v zelených tělech se suchou je Spallation, které je způsobeno vnitřním třením mezi prášky a třením mezi prášky a stěnou formy, což vede ke ztrátě tlaku uvnitř těla.
Výhodou suchého lisování je, že velikost zeleného těla je přesná, operace je jednoduchá a je vhodné realizovat mechanizovaný provoz; Obsah vlhkosti a pořadače v zeleném suchém lisování je menší a sušení a střelbu je malé. Používá se hlavně k vytváření produktů s jednoduchými tvary a poměr stran je malý. Zvýšené výrobní náklady způsobené opotřebením formy jsou nevýhodou suchého lisování.
1.2 Isostatické lisování
Isostatické lisování je speciální metoda formování vyvinutá na základě tradičního suchého lisování. Využívá tlak přenosu tekutin k rovnoměrnému vyvíjení tlaku na prášek uvnitř elastické formy ze všech směrů. Vzhledem k konzistenci vnitřního tlaku tekutiny nese prášek stejný tlak ve všech směrech, takže lze zabránit rozdílu v hustotě zeleného těla.
Isostatické lisování je rozděleno na izostatické lisování mokrých vaku a izostatického lisování suchého sáčku. Isostatické lisování mokré sáčky může tvořit produkty se složitými tvary, ale může fungovat jen přerušovaně. Isostatické lisování suchého sáčku může realizovat automatický nepřetržitý provoz, ale může vytvářet pouze produkty s jednoduchými tvary, jako je čtverec, kulaté a trubkové průřezy. Isostatické lisování může získat uniformní a husté zelené tělo, s malým smrštěním a jednotným smršťováním ve všech směrech, ale zařízení je složité a drahé a účinnost výroby není vysoká a je vhodná pouze pro výrobu materiálů se zvláštními požadavky.
2. mokré formování
2.1 injekce
Proces injekčního lišty je podobný lití pásky, rozdíl je v tom, že proces formování zahrnuje proces fyzikální dehydratace a proces chemické koagulace. Fyzikální dehydratace odstraňuje vodu v kaši kapilárním působením porézní sádry. Ca2+ generované rozpuštěním povrchu CaSO4 zvyšuje iontovou sílu kalu, což má za následek flokulaci kaše.
Pod působením fyzikální dehydratace a chemické koagulace jsou částice keramického prášku uloženy na stěnu sádry. Spřípňování je vhodné pro přípravu rozsáhlých keramických částí se složitými tvary, ale kvalita zeleného těla, včetně tvaru, hustoty, síly atd., Je špatná, intenzita práce je vysoká a není vhodná pro automatické operace.
2.2 HOT DEE CASTING
Horká pomlčka je smíchat keramický prášek s pořadačem (parafin) při relativně vysoké teplotě (60 ~ 100 ℃), aby se získala kaše pro odlitku horké matrice. Kaše se vstřikuje do kovové formy pod působením stlačeného vzduchu a tlak je udržován. Chlazení, demilding pro získání voskového prázdného, voskové polotovary je dewaxováno pod ochranou inertního prášku, aby se získalo zelené tělo, a zelené tělo je slinné při vysoké teplotě, aby se stala porcelánem.
Zelené tělo tvořené odlitkem horké matrice má přesné rozměry, jednotnou vnitřní strukturu, menší opotřebení plísní a vysokou účinnost výroby a je vhodné pro různé suroviny. Teplota kaše vosku a formy musí být přísně kontrolována, jinak to způsobí pod injekcí nebo deformací, takže není vhodná pro výrobu velkých dílů a proces vypálení dvou kroků je komplikovaný a spotřeba energie je vysoká.
2.3 Odlévání pásky
Odlévání pásky je plně smíchat keramický prášek s velkým množstvím organických pojiv, změkčovačů, dispergací atd. Aby se získala proudová viskózní kaše, přidala kaše do násypky odlitého stroje a pomocí škrabky pro ovládání tloušťky. Vytéká k dopravnímu pásu přes krmnou trysku a film se získá po sušení.
Tento proces je vhodný pro přípravu filmových materiálů. Aby se získala lepší flexibilita, přidá se velké množství organické hmoty a je třeba přísně řídit parametry procesu, jinak to snadno způsobí vady, jako je peeling, pruhy, nízká síla filmu nebo obtížné loupání. Použitá organická hmota je toxická a způsobí znečištění životního prostředí a netoxický nebo méně toxický systém by měl být použit co nejvíce ke snížení znečištění životního prostředí.
2.4 Vstřikování gelu
Technologie formování injekce gelu je nový proces koloidního rychlého prototypování, který poprvé vynalezl vědci v Oak Ridge National Laboratory na začátku 90. let. V jeho jádru je použití organických monomerních roztoků, které polymerizují do vysoce pevných, laterálně propojených polymerních solventních gelů.
Kaše keramického prášku rozpuštěná v roztoku organických monomerů je odlita ve formě a monomerní směs polymerizuje za vzniku gellované části. Vzhledem k tomu, že laterálně spojené polymerní rozpouštědlo obsahuje pouze polymer 10%-20% (hmotnostní frakce), je snadné odstranit rozpouštědlo z gelové části krokem sušení. Současně kvůli laterálnímu spojení polymerů nemohou polymery migrovat s rozpouštědlem během procesu sušení.
Tato metoda může být použita k výrobě jednofázových a kompozitních keramických částí, které mohou tvořit keramické části velikosti kvazi-sítě ve tvaru komplexu, a její zelená síla je až 20-30MPA nebo více, což lze přepracovat. Hlavním problémem této metody je to, že rychlost smršťování v těle embryí je během zhubnutí procesu relativně vysoká, což snadno vede k deformaci těla embryí; Některé organické monomery mají inhibici kyslíku, což způsobuje, že se povrch odlupuje a spadne; V důsledku procesu polymerace organických monomerů vyvolaného teplotou vede k existenci vnitřního napětí, což způsobuje, že se polotovary zlomí a tak dále.
2.5 Lisování injekce přímého tuhnutí
Lisování vstřikování přímého tuhnutí je lisovací technologie vyvinutá společností ETH Curych: Rozpouštědlo, keramický prášek a organické přísady jsou plně smíšeny za účelem vytváření elektrostaticky stabilní, nízkoná viscozita, vysoce pevnou kaše, která může být změněna přidáním pH kalu nebo chemikálií, které zvyšují koncentraci elektrolytu, pak se injekci do nelidného obsahu do nelidného obsahu.
Řídit průběh chemických reakcí během procesu. Reakce před lisováním injekcí se provádí pomalu, viskozita kaše je udržována nízká a reakce se po injekci zrychluje po injekci, kaše ztuhne a kaše tekutina se transformuje na pevné tělo. Získané zelené tělo má dobré mechanické vlastnosti a síla může dosáhnout 5 kPa. Zelené tělo je demolované, sušené a slinné za vzniku keramické části požadovaného tvaru.
Jeho výhody spočívají v tom, že nepotřebuje nebo nepotřebuje pouze malé množství organických přísad (méně než 1%), zelené tělo nemusí být odmaštěno, hustota zeleného těla je jednotná, relativní hustota je vysoká (55%~ 70%) a může tvořit velké a komplexní keramické části. Jeho nevýhodou je, že přísady jsou drahé a plyn se obvykle uvolňuje během reakce.
2.6 Lisování injekce
Lisování vstřikování se již dlouho používá při formování plastových přípravků a formování kovových forem. Tento proces využívá nízkoteplotní vytvrzování termoplastických organických látek nebo vysokoteplotního vytvrzování termosetových organických látek. Prášek a organický nosič jsou smícháni ve speciálním míchacím zařízení a poté vstřikují do formy pod vysokým tlakem (desítky až stovky MPa). Díky velkému tlaku formování mají získané polotovary přesné rozměry, vysokou hladkost a kompaktní strukturu; Použití speciálního formovacího zařízení výrazně zlepšuje účinnost výroby.
Na konci 70. a začátkem 80. let byl proces lisování aplikován na lisování keramických částí. Tento proces si realizuje plastové formování neplodných materiálů přidáním velkého množství organické hmoty, což je běžný proces keramického plastu. V technologii injekční lisování, kromě používání termoplastických organických látek (jako je polyethylen, polystyren), termosetové organizace (jako je epoxidová pryskyřice, fenolická pryskyřice) nebo polymery rozpustné ve vodě, je nutné přidat určité množství procesních pomůcek, jako jsou plastizizéry, lubrikátory a spojka a vylepšují to, že se keramitě přidávají a zajišťují keramické zavěšení a zaujměte podráždění a zabezpečují keramické agentury, a zabezpečují se keramii a zabezpečují se keramizovači a zajišťují kvalitu, jako jsou plastizizéry, lubrikátory a spojka. formované tělo.
Proces lisování vstřikování má výhody vysokého stupně automatizace a přesné velikosti lisovacího prázdného. Organický obsah v zeleném těle injekčních motorovaných keramických částí je však až 50vol%. Eliminování těchto organických látek v následném procesu slinování trvá dlouho, dokonce i několik dní, a je snadné způsobit kvalitní vady.
2.7 Koloidní injekce lisování
Aby se vyřešila problémy s velkým množstvím přidaných organických látek a obtížnosti eliminace obtíží v tradičním procesu vstřikování, univerzita Tsinghua kreativně navrhla nový proces pro koloidní injekční lisování keramiky a nezávisle vyvinula koloidní injekční prototyp, aby si uvědomila injekci bezúročné keramické keře. formování.
Základní myšlenkou je kombinovat koloidní formování s vstřikováním pomocí proprietárního vstřikovacího zařízení a nové technologie vytvrzování poskytované koloidním procesem formování tuhnutí in-situ. Tento nový proces používá méně než 4%% organické hmoty. Malé množství organických monomerů nebo organických sloučenin v suspenzi na bázi vody se používá k rychlému indukci polymerace organických monomerů po injekci do formy za vzniku kostru organické sítě, která rovnoměrně zabalí keramický prášek. Mezi nimi je velmi zkrácena nejen čas degummingu, ale také možnost praskání degummingu je výrazně snížena.
Existuje obrovský rozdíl mezi injekcí lisování keramiky a koloidní formování. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že první patří do kategorie plastového lišty a ten patří k výlisku kalu, tj. Kaše nemá plasticitu a je neplodným materiálem. Protože kaše nemá plasticitu při koloidním tvarování, nelze přijmout tradiční myšlenku keramické injekční lišty. Pokud je koloidní formování kombinováno s vstřikováním, je koloidní injekční lisování keramických materiálů realizováno pomocí proprietárního vstřikovacího zařízení a nové technologie vytvrzování poskytované koloidním procesem formování in-situ.
Nový proces koloidního injekce lisování keramiky se liší od obecného koloidního lišty a tradičního injekce. Výhodou vysokého stupně automatizace formování je kvalitativní sublimace procesu koloidního formování, který se stane nadějí na industrializaci high-tech keramiky.
Čas příspěvku: leden-18-2022