Девять процессов точного литья керамики циркония

Девять процессов точного литья керамики циркония
Процесс формования играет роль связывания во всем процессе приготовления керамических материалов и является ключом к обеспечению надежности производительности и повторяемости производства керамических материалов и компонентов.
С развитием общества традиционный метод с положиванием рук, метод формирования колеса, метод затирки и т. Д. Традиционной керамики больше не может удовлетворить потребности современного общества для производства и уточнения, поэтому родился новый процесс лечения. Чистые керамические материалы ZRO2 широко используются в следующих 9 типах процессов литье (2 типа сухих методов и 7 типов влажных методов):

1. Сухое формование

1.1 Сухое прессование

Сухое прессование использует давление, чтобы нажать керамический порошок в определенную форму тела. Его сущность заключается в том, что при действии внешней силы частицы порошка подходят друг к другу в форме и прочно сочетаются с внутренним трением для поддержания определенной формы. Основным дефектом в зеленых телах сухого оттенка является размащение, которое связано с внутренним трением между порошками и трением между порошками и стенкой плесени, что приводит к потере давления внутри тела.

Преимущества сухого прессования заключается в том, что размер зеленого тела является точным, операция проста, и удобно реализовать механизированную работу; Содержание влаги и связующего в зеленом сухой прессовании меньше, а усадка сушки и стрельбы невелика. В основном он используется для формирования продуктов с простыми формами, а соотношение сторон невелико. Повышенная стоимость производства, вызванная износом плесени, является недостатком сухого прессования.

1.2 Изостатическое прессование

Изостатическое прессование - это специальный метод формирования, разработанный на основе традиционного сухого прессования. Он использует давление прохождения жидкости, чтобы равномерно оказывать давление на порошок внутри упругой формы со всех сторон. Из -за консистенции внутреннего давления жидкости порошок имеет одинаковое давление во всех направлениях, поэтому можно избежать разницы в плотности зеленого тела.

Изостатическое прессование делится на изостатическое нажатие с мокрой сумкой и изостатическое нажатие сухого мешка. Изостатическое нажатие с мокрой сумкой может образовывать продукты со сложными формами, но он может работать только периодически. Изостатическое прессование сухого мешка может реализовать автоматическую непрерывную работу, но может образовывать продукты только с простыми формами, такими как квадратные, круглые и трубчатые поперечные сечения. Изостатическое прессование может получить равномерное и плотное зеленое тело, с небольшим усадкой стрельбой и равномерной усадкой во всех направлениях, но оборудование является сложным и дорогим, а эффективность производства не высока, и оно подходит только для производства материалов со специальными требованиями.

2. Мокрый формирование

2.1 затирание
Процесс формования затирания аналогичен литью ленты, разница в том, что процесс литья включает в себя физический процесс обезвоживания и процесс химического коагуляции. Физическое обезвоживание удаляет воду в суспензии через капиллярное действие пористой гипсовой формы. Ca2+, генерируемый растворением поверхностного Caso4, увеличивает ионную прочность суспензии, что приводит к флокуляции суспензии.
При действии физического обезвоживания и химического коагуляции частицы керамического порошка осаждаются на стенке гипса. Зативка подходит для приготовления крупномасштабных керамических деталей со сложными формами, но качество зеленого тела, включая форму, плотность, прочность и т. Д., Плоха, трудовая интенсивность работников высока, и она не подходит для автоматических операций.

2.2 Hot Die Casting
Жарелость литья - это смешивание керамического порошка с связующим (парафином) при относительно высокой температуре (60 ~ 100 ℃), чтобы получить суспензию для горячего литья. Суспензиация впрыскивается в металлическую форму под действием сжатого воздуха, и давление сохраняется. Охлаждение, получение для получения воска, восковой пузырь деляется под защитой инертного порошка для получения зеленого тела, а зеленое тело спекают при высокой температуре, чтобы стать фарфором.

Зеленое тело, образованное горячим литьем, имеет точные размеры, равномерную внутреннюю структуру, меньшую износ плесени и высокую эффективность производства, и подходит для различных сырья. Температура восковой суспензии и плесени необходимо строго контролировать, в противном случае она вызовет при инъекции или деформации, поэтому она не подходит для изготовления больших деталей, а двухэтапный процесс стрельбы сложен, а потребление энергии высокое.

2.3 Кастинг ленты
Тяжелая литья - это полное смешивание керамического порошка с большим количеством органических связующих, пластификаторов, диспергаторов и т. Д., Чтобы получить протекающую вязкую суспензию, добавить суспензию в бункер листовой машины и использовать скребок для управления толщиной. Он вытекает к конвейерной ленте через форсунку кормления, а пленка получается после сушки.

Этот процесс подходит для подготовки фильмов. Чтобы получить лучшую гибкость, добавляется большое количество органического вещества, и параметры процесса должны строго контролироваться, в противном случае оно легко вызовет дефекты, такие как очистка, полосы, низкая сила пленки или трудное очищение. Используемое органическое вещество является токсичным и вызовет загрязнение окружающей среды, а нетоксичная или менее токсичная система должна использоваться как можно больше для снижения загрязнения окружающей среды.

2.4
Технология формования геля - это новый процесс быстрого быстрого прототипирования коллоида, впервые изобретенного исследователями в Национальной лаборатории Оук -Риджа в начале 1990 -х годов. В его ядре лежит использование растворов органического мономера, которые полимеризуются в высокопрочные, связанные с боковым полимером-растворительными гелями.

Славка из керамического порошка, растворенного в растворе органических мономеров, отличается в форме, а мономерная смесь полимеризуется, образуя гелированную часть. Поскольку в боковом связанном полимере-растворителе содержится только 10-20% (массовая фракция) полимер, легко удалить растворитель из гелевой части на стадии сушки. В то же время, из -за бокового соединения полимеров, полимеры не могут мигрировать с растворителем в процессе сушки.

Этот метод может использоваться для изготовления однофазных и композитных керамических деталей, которые могут образовывать комплексные квази-сеть керамических деталей размером с квази-сеть, а его зеленая сила достигает 20-30 МПа или более, что может быть переработано. Основная проблема этого метода заключается в том, что скорость усадки тела эмбриона относительно высока в процессе уплотнения, что легко приводит к деформации тела эмбриона; Некоторые органические мономеры имеют ингибирование кислорода, что заставляет поверхность очищать и падать; Из-за индуцированного температурой процесс органического мономера полимеризации, вызывание температурного бритья приводит к существованию внутреннего напряжения, что приводит к нарушению пробелов и так далее.

2.5
Литье для инъекции прямого затвердевания-это технология литья, разработанная Eth Zurich: вода растворителя, керамический порошок и органические добавки полностью смешаны с образованием электростатически стабильной, низкопробранной, высокой солидной суспензии, которую можно изменить, добавляя не-пролетную пленку или химикаты, которые увеличивают концентрацию электролита, затем вклинан ввоз в не-пролери.

Контролировать прогресс химических реакций во время процесса. Реакция перед инъекционной литья проводится медленно, вязкость суспензии сохраняется низкой, а реакция ускоряется после литья впрыска, суспензион затвердевает, а жидкость трансформируется в твердое тело. Полученное зеленое тело обладает хорошими механическими свойствами, и прочность может достигать 5 кПа. Зеленое тело разоблачено, высушено и спечено, чтобы сформировать керамическую часть желаемой формы.

Его преимущества заключаются в том, что он не нуждается в или нуждается только в небольшом количестве органических добавок (менее 1%), зеленое тело не должно быть обезжиренным, плотность зеленого тела равномерна, относительная плотность высока (55%~ 70%), и она может образовывать большие и комплексные керамические части. Его недостаток заключается в том, что добавки стоят дорого, а газ обычно выделяется во время реакции.

2.6 Инъекционное формование
Инъекционное формование давно используется в формованном пластиковом продуктах и ​​формовании металлических форм. В этом процессе используется низкотемпературное отверждение термопластичной органики или высокотемпературное отверждение термосетитивной органики. Порошок и органический носитель смешивают в специальном оборудовании для смешивания, а затем впрыскивают в форму под высоким давлением (от десятков до сотен МПа). Из -за большого давления на формование полученные пробелы имеют точные размеры, высокую плавность и компактную структуру; Использование специального оборудования для литья значительно повышает эффективность производства.

В конце 1970 -х и начале 1980 -х годов процесс литья под давлением был применен на формование керамических частей. Этот процесс реализует пластиковую литью бесплодных материалов, добавляя большое количество органического вещества, которое является обычным процессом керамического пластикового литья. При технологии литья под давлением, в дополнение к использованию термопластичной органики (такой, как полиэтилен, полистирол), термосетирующую органическую (такую ​​как эпоксидную смолу, фенольная смола) или водорастворимые полимеры в качестве основного связующего, необходимо добавить определенные величины СПИДОГ тело.

Процесс литья под давлением обладает преимуществами высокой степени автоматизации и точного размера литья. Тем не менее, содержание органического содержания в зеленом корпусе керамических частей, содержащих инъекцию, достигает 50 вол.%. Для устранения этих органических веществ в последующем процессе спекания требуется много времени, даже несколько дней, чтобы устранить эти органические вещества в последующем процессе спекания, и легко вызвать качественные дефекты.

2.7 Коллоидное подъездное формование
Чтобы решить проблемы большого количества добавленного органического вещества и сложность устранения трудностей в традиционном процессе литья инъекции, Университет Цинхуа творчески предложил новый процесс формования коллоидной инъекции керамики и независимо разработал плат -прототип коллоидного инъекции, чтобы реализовать инъекцию ячейки церами. формирование.

Основная идея состоит в том, чтобы объединить коллоидное формование с литьем под давлением с использованием запатентованного инъекционного оборудования и новой технологии отверждения, обеспечиваемой коллоидным процессом затвердевания на месте. Этот новый процесс использует менее 4 Вт.% Органического вещества. Небольшое количество органических мономеров или органических соединений в суспензии на водной основе используется, чтобы быстро индуцировать полимеризацию органических мономеров после инъекции в форму с образованием скелета органического сети, который равномерно завершает керамический порошок. Среди них не только время дегумации сильно сокращено, но и возможность взлома дегуммирования значительно снижается.

Существует огромная разница между инъекционным формованием керамики и коллоидным литьем. Основное отличие состоит в том, что первое принадлежит к категории пластикового литья, а последнее принадлежит к литью суспензии, то есть суспензион не имеет пластичности и является бесплодным материалом. Поскольку суспендия не имеет пластичности в коллоидном литье, традиционная идея керамической литья инъекции не может быть принята. Если коллоидное литье сочетается с литьем под давлением, формование коллоидного инъекции керамических материалов реализуется с использованием запатентованного инъекционного оборудования и новой технологии отверждения, обеспечиваемой коллоидным процессом формования на месте.

Новый процесс формования коллоидной инъекции керамики отличается от общего коллоидного литья и традиционного литья под давлением. Преимущество высокой степени автоматизации формования-качественная сублимация процесса коллоидного литья, что станет надеждой для индустриализации высокотехнологичной керамики.