Devyni tikslūs cirkonio keramikos formavimo procesai

Devyni tikslūs cirkonio keramikos formavimo procesai
Laidinimo procesas vaidina susiejantį vaidmenį visame keraminių medžiagų paruošimo procese, ir tai yra raktas užtikrinant keraminių medžiagų ir komponentų patikimumo ir gamybos pakartojamumą.
Tobulėjant visuomenei, tradicinis rankų mąstymo metodas, ratų formavimo metodas, griaunimo metodas ir kt. Tradicinės keramika nebegali patenkinti šiuolaikinės gamybos ir tobulinimo draugijos poreikių, todėl gimė naujas liejimo procesas. „Zro2“ smulkios keraminės medžiagos yra plačiai naudojamos šiais 9 tipų liejimo procesais (2 sausų metodų tipai ir 7 šlapių metodų tipai):

1. Sausas liejimas

1.1 Sausas presavimas

Sausas presavimas naudoja slėgį, norėdamas paspausti keraminius miltelius į tam tikrą kūno formą. Jo esmė yra ta, kad veikiant išorinei jėgai, miltelių dalelės artėja viena prie kitos pelėsyje ir yra tvirtai sujungtos vidine trintis, kad išlaikytų tam tikrą formą. Pagrindinis sausai spaudžiamų žalių kūnų defektas yra spalliavimas, atsirandantis dėl vidinės trinties tarp miltelių ir trinties tarp miltelių ir pelėsio sienos, todėl kūno viduje sumažėja slėgis.

Sauso presavimo pranašumai yra tai, kad žaliojo kūno dydis yra tikslus, operacija yra paprasta ir patogu realizuoti mechanizuotą veikimą; Drėgmės ir rišiklio kiekis žaliai sausame sausame presavime yra mažesnis, o džiovinimo ir šaudymo susitraukimas yra mažas. Jis daugiausia naudojamas gaminiams su paprastomis formomis formuoti, o kraštinių santykis yra mažas. Padidėjusios gamybos išlaidos, kurias sukelia pelėsių susidėvėjimas, yra sauso presavimo trūkumas.

1.2 Izostatinis presavimas

Izostatinis presavimas yra specialus formavimo metodas, sukurtas remiantis tradiciniu sausu presavimu. Jis naudoja skysčio perdavimo slėgį, kad iš visų pusių būtų galima tolygiai naudoti miltelius, esančius elastinės formos viduje. Dėl skysčio vidinio slėgio nuoseklumo milteliai turi tą patį slėgį visomis kryptimis, todėl galima išvengti žaliojo kūno tankio skirtumo.

Izostatinis presavimas yra padalintas į šlapio maišo izostatinį presą ir sausą maišą izostatinį spaudimą. Šlapio krepšio izostatinis presavimas gali sudaryti produktus su sudėtingomis formomis, tačiau jis gali veikti tik su pertrūkiais. Sausas krepšys izostatinis presavimas gali realizuoti automatinį nuolatinį veikimą, tačiau gali susidaryti tik produktus su paprastomis formomis, tokiomis kaip kvadratas, apvalus ir vamzdinis skerspjūvis. Izostatinis presavimas gali gauti vienodą ir tankų žalią kūną, mažą šaudymo susitraukimą ir vienodą susitraukimą visomis kryptimis, tačiau įranga yra sudėtinga ir brangi, o gamybos efektyvumas nėra didelis, o jis tinka tik gaminant medžiagas, kuriose yra specialūs reikalavimai.

2. Šlapias formavimas

2.1 Gruodija
Skiedinio formavimo procesas yra panašus į juostos liejimą, skirtumas yra tas, kad formavimo procesas apima fizinio dehidratacijos procesą ir cheminio krešėjimo procesą. Fizinė dehidratacija pašalina vandenį srutai per porėto gipso formos kapiliarų veikimą. Ca2+ sukuriamas ištirpinus paviršiaus Caso4, padidėja joninis suspensijos stipris, todėl atsiranda srutų flokuliacija.
Vykdant fizinę dehidrataciją ir cheminę krešėjimą, keraminių miltelių dalelės deponuojamos ant gipso pelėsio sienos. Skiedimas yra tinkamas ruošiant didelio masto keramines dalis su sudėtingomis formomis, tačiau žaliojo kūno kokybė, įskaitant formą, tankį, stiprumą ir kt., Yra prastas, darbuotojų darbo intensyvumas yra didelis, o jis netinkamas automatinėms operacijoms.

2.2 Karšto štampo liejimas
„Hot Die Casting“ yra sumaišyti keraminius miltelius su segtuvu (parafinu) santykinai aukštoje temperatūroje (60 ~ 100 ℃), kad būtų galima liejant karštam štampui. Suspenskite į metalinę formą, veikiant suslėgtam orui, ir slėgis palaikomas. Vėsinant, dedant, kad gautumėte vaško ruošinį, vaško tuščias ruošinys yra nuskaitytas apsaugant inertinius miltelius, kad gautumėte žalią korpusą, o žalias korpusas yra sukepintas aukštoje temperatūroje, kad taptų porcelianu.

Žalias korpusas, suformuotas iš karšto štampo liejimo, turi tikslius matmenis, vienodą vidinę struktūrą, mažesnį pelėsių susidėvėjimą ir didelį gamybos efektyvumą, jis tinka įvairioms žaliavoms. Vaško srutos ir pelėsio temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama, kitaip jis sukels injekciją ar deformaciją, todėl jis netinka didelėms dalims gaminti, o dviejų žingsnių šaudymo procesas yra sudėtingas, o energijos suvartojimas yra didelis.

2.3 juostos liejimas
Juostos liejimas yra visiškai sumaišyti keraminius miltelius su dideliu kiekiu organinių segtuvų, plastifikatorių, dispersantų ir kt., Kad gautumėte tekančią klampią suspensiją, įpilkite suspensijos prie liejimo mašinos bunkerio ir naudokite grandiklį storiui valdyti. Jis išleidžiamas į konvejerio juostą per maitinimo antgalis, o plėvelės tuščioji dalis gaunama po džiovinimo.

Šis procesas yra tinkamas plėvelės medžiagų ruošimui. Norint gauti geresnį lankstumą, pridedamas didelis organinių medžiagų kiekis, o proceso parametrai turi būti griežtai kontroliuojami, kitaip tai lengvai sukels tokius defektus kaip lupimas, dryželiai, mažo plėvelės stiprumas ar sunkus lupimas. Naudojamos organinės medžiagos yra toksiškos ir sukels aplinkos taršą, o norint sumažinti aplinkos taršą, turėtų būti naudojama netoksiška ar mažiau toksiška sistema.

2.4 Gelio įpurškimo liejimas
Gelio įpurškimo liejimo technologija yra naujas koloidinis greito prototipų procesas, kurį 1990 m. Pradžioje pirmiausia išrado Oak Ridge nacionalinės laboratorijos tyrėjai. Iš esmės yra organinių monomerų tirpalų, kurie polimerizuojasi į didelio stiprumo, šoniniu būdu susijusius polimerų ir tirpiklių gelius, naudojimas.

Organinių monomerų tirpale ištirpintų keraminių miltelių srutos yra ištirpintose organinių monomerų tirpale, o monomerų mišinio mišinys polimerizuoja, kad sudarytų gelinę dalį. Kadangi šoniniu būdu sujungtame polimero tirpiklyje yra tik 10–20% (masės frakcijos) polimero, džiovinimo etape lengva pašalinti tirpiklį iš gelio dalies. Tuo pačiu metu dėl šoninio polimerų jungties polimerai džiovinimo metu negali migruoti su tirpikliu.

Šis metodas gali būti naudojamas gaminant vienfazes ir kompozicines keramines dalis, kurios gali sudaryti sudėtingos formos, beveik tinklo dydžio keramines dalis, o jo žalias stiprumas yra net 20–30 mpa ar daugiau, o tai gali būti perdirbta. Pagrindinė šio metodo problema yra ta, kad embriono kūno susitraukimo greitis tankinimo proceso metu yra palyginti didelis, o tai lengvai lemia embriono kūno deformaciją; Kai kurie organiniai monomerai slopina deguonį, dėl kurio paviršius nulupo ir nukrito; Dėl temperatūros sukelto organinio monomerų polimerizacijos proceso dėl to, kad temperatūros skutimasis sukelia vidinį stresą, dėl kurio ruošiniai yra sulaužyti ir pan.

2.5 Tiesioginis kietėjimo įpurškimo liejimas
Tiesioginis kietėjimo įpurškimo liejimas yra liejimo technologija, kurią sukūrė ETH Ciurichas: Tirpiklio vanduo, keraminiai milteliai ir organiniai priedai yra visiškai sumaišyti, kad susidarytų elektrostatiškai stabilus, mažo viziamumas, aukšto kietojo turinio liekanos, kurią galima pakeisti, pridedant nespalvotų pH ar chemikalų, kurie padidina elektrolitų koncentraciją, po to injekuojant į neporinę formą.

Kontroliuokite cheminių reakcijų progresą proceso metu. Reakcija prieš injekcijos formavimą atliekama lėtai, srutos klampumas laikomas žemai, o reakcija pagreitinama po liejimo įpurškimo, srutos sukietėja, o skysčio srutos virsta tvirtu kūnu. Gautas žalias korpusas pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis, o stiprumas gali pasiekti 5 kPa. Žalias korpusas yra perbrauktas, džiovinamas ir sukepintas, kad sudarytų keraminę norimos formos dalį.

Jo pranašumai yra tai, kad jai nereikia arba reikia tik nedidelio kiekio organinių priedų (mažiau nei 1%), žalią kūną nereikia nuriebti, žaliojo kūno tankis yra vienodas, santykinis tankis yra didelis (55%~ 70%) ir gali sudaryti didelio dydžio ir sudėtingos formos keramines dalis. Jo trūkumas yra tas, kad priedai yra brangūs, o reakcijos metu dujos paprastai išsiskiria.

2.6 Įpurškimas
Įpurškimas ilgą laiką buvo naudojamas formuojant plastikinius produktus ir metalinių formų formavimą. Šis procesas naudoja žemos temperatūros termoplastinių organinių medžiagų kietinimą arba termoretrinių organinių medžiagų kietinimą aukštoje temperatūroje. Milteliai ir organinis nešiklis yra sumaišyti į specialią maišymo įrangą, o po to įpurškiami į formą aukštu slėgiu (nuo dešimčių iki šimtų MPA). Dėl didelio liejimo slėgio gautos ruošiniai turi tikslus matmenis, aukštą glotnumą ir kompaktišką struktūrą; Specialios liejimo įrangos naudojimas labai pagerina gamybos efektyvumą.

Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje ir devintojo dešimtmečio pradžioje keraminių dalių formavimui buvo taikomas įpurškimo liejimo procesas. Šis procesas realizuoja nevaisingų medžiagų plastikinį liejimą, pridedant didelį kiekį organinių medžiagų, tai yra įprastas keraminio plastiko formavimo procesas. Injekcijos liejimo technologijoje, be to, kad naudojami termoplastinės organinės medžiagos (pvz., Polietilenas, polistirenas), termoretuojančios organinės medžiagos (pvz., Epoksidinė derva, fenolio dervos) arba vandens tirpūs polimerai, kaip pagrindinį rišiklį, reikia pridėti tam tikrus proceso injekcijų ir plastikinių medžiagų, ir sujungimo agentų, kiekį, kad būtų galima padidinti tam tikrus proceso įsakymo kiekius, pavyzdžiui, plastifikatorius, ir lubritikų ir sujungimo agentus injekcinis suformuotas kūnas.

Įpurškimo liejimo procesas turi aukšto laipsnio automatizavimo ir tikslaus liejimo tuščio dydžio pranašumus. Tačiau ekologiškas injekcinių keraminių dalių žaliojo kūno kiekis yra net 50 Vol%. Norint pašalinti šias organines medžiagas vėlesniame sukepinimo procese, reikia ilgai, net kelios dienos iki dešimčių dienų, ir lengva sukelti kokybės trūkumus.

2.7 Koloidinis įpurškimo liejimas
Siekiant išspręsti didelio pridėto organinių medžiagų kiekio problemas ir sunkumų pašalinant tradicinio įpurškimo liejimo proceso sunkumus, Tsinghua universitetas kūrybiškai pasiūlė naują procesą, skirtą koloidiniam injekcijos liejimui, ir savarankiškai sukūrė koloidinį įpurškimo liejimo prototipą, kad būtų galima suvokti nevaisingo keraminio keraminio slidumo injekciją. formavimas.

Pagrindinė idėja yra sujungti koloidinį liejimą su injekcijos liejimu, naudojant patentuotą įpurškimo įrangą ir naują kietėjimo technologiją, kurią teikia koloidinis in situ kietėjimo formavimo procesas. Šis naujas procesas sunaudoja mažiau nei 4Wt.% Organinių medžiagų. Nedidelis organinių monomerų ar organinių junginių kiekis vandens pagrindu pagamintoje suspensijoje naudojamas greitai sukelti organinių monomerų polimerizaciją po injekcijos į formą, kad susidarytų organinio tinklo skeletas, kuris tolygiai įvynioja keraminius miltelius. Tarp jų labai sutrumpėja ne tik deginimo laikas, bet ir labai sumažėja galimybė nulaužti degus.

Yra didžiulis skirtumas tarp keramikos ir koloidinio liejimo liejimo. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad pirmasis priklauso plastiko liejimo kategorijai, o antrasis priklauso srutų liejimui, tai yra, srutos neturi plastiškumo ir yra nevaisinga medžiaga. Kadangi srutos nėra plastiškumo koloidiniame formavime, tradicinė keraminės įpurškimo liejimo idėja negali būti priimta. Jei koloidinis liejimas derinamas su liejimu, koloidinis keraminių medžiagų liejimas yra realizuojamas naudojant patentuotą įpurškimo įrangą ir naują kietėjimo technologiją, kurią teikia koloidinis liejimo procesas.

Naujas keramikos koloidinio įpurškimo liejimo procesas skiriasi nuo bendrojo koloidinio liejimo ir tradicinio įpurškimo liejimo. Didelio formavimo automatizavimo laipsnio pranašumas yra kokybinis koloidinio liejimo proceso sublimacija, kuri taps viltimi industrializuoti aukštųjų technologijų keramiką.