Devet preciznih procesa oblikovanja cirkonija keramike

Devet preciznih procesa oblikovanja cirkonija keramike
Proces oblikovanja igra povezanu ulogu u cjelokupnom postupku pripreme keramičkih materijala i ključ je za osiguravanje pouzdanosti performansi i ponovljivosti proizvodnje keramičkih materijala i komponenti.
S razvojem društva, tradicionalna metoda trzaja, metoda formiranja kotača, metoda fugiranja itd. Tradicionalne keramike više ne može zadovoljiti potrebe modernog društva za proizvodnju i usavršavanje, tako da je rođen novi postupak lijevanja. ZRO2 Fini keramički materijali široko se koriste u sljedećih 9 vrsta procesa oblikovanja (2 vrste suhih metoda i 7 vrsta vlažnih metoda):

1. Suho oblikovanje

1.1 Suho prešanje

Suho prešanje koristi pritisak za pritisak keramičkog praha u određeni oblik tijela. Njegova suština je da se pod djelovanjem vanjske sile čestice praha međusobno približavaju u kalupu i čvrsto se kombiniraju unutarnjim trenjem kako bi se održao određeni oblik. Glavni nedostatak u suho prešanim zelenim tijelima je slala, što je posljedica unutarnjeg trenja između praha i trenja između praha i zida kalupa, što rezultira gubitkom tlaka unutar tijela.

Prednosti suhog pritiska su u tome što je veličina zelenog tijela točna, operacija je jednostavna i prikladna je ostvariti mehanizirani rad; Sadržaj vlage i veziva u zelenom suhom prešanju je manji, a skupljanje sušenja i paljenja je mali. Uglavnom se koristi za oblikovanje proizvoda s jednostavnim oblicima, a omjer slike je mali. Povećani troškovi proizvodnje uzrokovani trošenjem plijesni nedostatak je suhog prešanja.

1.2 Izostatsko prešanje

Izostatsko prešanje posebna je metoda formiranja razvijena na temelju tradicionalnog suhog pritiska. Koristi tlak prijenosa tekućine da bi se ravnomjerno vršila tlak na prah unutar elastičnog kalupa iz svih smjerova. Zbog konzistencije unutarnjeg tlaka tekućine, prah ima isti pritisak u svim smjerovima, tako da se može izbjeći razlika u gustoći zelenog tijela.

Izostatsko prešanje podijeljeno je u mokre vrećica izostatsko prešanje i izostatsko prešanje suhe vrećice. Izostatsko prešanje na mokroj vrećici može formirati proizvode sa složenim oblicima, ali može raditi samo povremeno. Izostatsko prešanje suhe vrećice može realizirati automatski kontinuirani rad, ali proizvode može formirati samo jednostavnim oblicima kao što su kvadratni, okrugli i cjevasti presjeci. Izostatsko prešanje može dobiti jednolično i gusto zeleno tijelo, s malim skupljanjem i ujednačenim skupljanjem u svim smjerovima, ali oprema je složena i skupa, a učinkovitost proizvodnje nije visoka, a pogodna je samo za proizvodnju materijala s posebnim zahtjevima.

2. Mokro oblikovanje

2.1 fugiranje
Postupak oblikovanja fugiranja sličan je lijevanju vrpce, razlika je u tome što postupak lijevanja uključuje fizički postupak dehidracije i postupak kemijske koagulacije. Fizička dehidracija uklanja vodu u kašici kroz kapilarno djelovanje poroznog gips kalupa. CA2+ generiran otapanjem površinske caso4 povećava ionsku čvrstoću suspenzije, što rezultira flokulacijom suspenzije.
Pod djelovanjem fizičke dehidracije i kemijske koagulacije, čestice keramičkog praha talože se na zid gipsa. Fuging je pogodan za pripremu keramičkih dijelova velikih razmjera sa složenim oblicima, ali kvaliteta zelenog tijela, uključujući oblik, gustoću, snagu itd., Je loša, intenzitet rada radnika je visok i nije prikladan za automatizirane operacije.

2.2 vruće lijevanje
Vruće lijevanje je miješati keramički prah s vezivom (parafinom) na relativno visokoj temperaturi (60 ~ 100 ℃) kako bi se dobio gnoj za lijevanje vruće matrice. Gruba se ubrizgava u metalni kalup pod djelovanjem komprimiranog zraka, a tlak se održava. Hlađenje, demovirajući kako bi se dobila prazna voska, prazni vosak se smanjuje pod zaštitom inertnog praha kako bi se dobilo zeleno tijelo, a zeleno tijelo sinterirano na visokoj temperaturi da bi postao porculan.

Zeleno tijelo oblikovano od lijevanja vrućim matricama ima precizne dimenzije, ujednačenu unutarnju strukturu, manje trošenja kalupa i visoku učinkovitost proizvodnje, a pogodno je za razne sirovine. Temperatura suspenzije voska i kalupa treba strogo kontrolirati, u protivnom će uzrokovati ubrizgavanje ili deformaciju, tako da nije prikladan za proizvodnju velikih dijelova, a postupak pucanja u dva koraka je kompliciran, a potrošnja energije visoka.

2.3 lijevanje kaseta
Lijevanje vrpce treba u potpunosti miješati keramički prah s velikom količinom organskih veziva, plastifikatora, raspršivača itd. Da biste dobili protočnu viskoznu suspenziju, dodajte suspenziju u spremnik strojeva za lijevanje i pomoću strugača za kontrolu debljine. Izlazi do transportne trake kroz mlaznicu za hranjenje, a filmski prazan dobiven je nakon sušenja.

Ovaj je postupak prikladan za pripremu filmskih materijala. Da bi se dobila bolja fleksibilnost, dodaje se velika količina organske tvari, a procesni parametri su potrebni strogo kontrolirani, u protivnom će lako uzrokovati nedostatke poput pilinga, pruga, niske snage filma ili teškog pilinga. Korištena organska tvar je toksična i uzrokovat će onečišćenje okoliša, a netoksični ili manje toksični sustav treba koristiti što je više moguće za smanjenje zagađenja okoliša.

2.4 oblikovanje gela za ubrizgavanje
Tehnologija oblikovanja gela za ubrizgavanje novi je koloidni postupak brzog prototipa koji su prvi izmislili istraživači u Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge početkom 1990 -ih. U njenoj jezgri je upotreba organskih monomera otopina koje se polimeriziraju u visoke, bočno povezane polimer-tolventne gelove.

Slaba keramičkog praha otopljena u otopini organskih monomera lijeva se u kalup, a monomer smjesa polimerizira kako bi se stvorio gelirani dio. Budući da bočno povezana polimer-otapalo sadrži samo 10% -20% (masovni frakcija) polimer, lako je ukloniti otapalo iz dijela gela korakom sušenja. U isto vrijeme, zbog bočne povezanosti polimera, polimeri ne mogu migrirati s otapalom tijekom procesa sušenja.

Ova se metoda može koristiti za proizvodnju jednofaznih i kompozitnih keramičkih dijelova, koji mogu formirati keramičke dijelove veličine kvar-mreže, a njegova zelena čvrstoća je čak 20-30MPa ili više, što se može preraditi. Glavni problem ove metode je što je brzina skupljanja tijela embrija relativno visoka tijekom postupka zbrajanja, što lako dovodi do deformacije tijela embrija; Neki organski monomeri imaju inhibiciju kisika, što uzrokuje ljuštenje i pad površine; Zbog procesa organskog monomera izazvanog temperaturom, uzrokujući temperaturno brijanje dovodi do postojanja unutarnjeg stresa, zbog čega se praznine razbijaju i tako dalje.

2.5 DIRECT UREZIKA
Izravno ubrizgavanje ubrizgavanja je tehnologija oblikovanja koju je razvio ETH Zurich: Voda otapala, keramički prah i organski aditivi u potpunosti su pomiješani tako da tvore elektrostalno stabilne, niske viskoznosti, gnojne suspenzije, koja se može mijenjati dodavanjem pH ili kemikalija suspenzije koje povećavaju koncentraciju kalupa za elektrolit, a zatim je ujednačena u umetnu.

Kontrolirajte napredak kemijskih reakcija tijekom postupka. Reakcija prije injekcijskog oblikovanja provodi se polako, viskoznost suspenzije se drži niska, a reakcija se ubrzava nakon oblikovanja ubrizgavanja, suspenzija se učvršćuje, a fluidna kaša se pretvara u čvrsto tijelo. Dobiveno zeleno tijelo ima dobra mehanička svojstva i čvrstoća može doseći 5kPa. Zeleno tijelo se sruši, osuši i sinterira kako bi tvorio keramički dio željenog oblika.

Njegove prednosti su u tome što joj ne treba ili treba samo malu količinu organskih aditiva (manje od 1%), zeleno tijelo ne treba odvajati, gustoća zelene tijela je ujednačena, relativna gustoća je visoka (55%~ 70%), a može formirati i keramičke dijelove sa složenim i složenim oblikama. Njegov nedostatak je taj što su aditivi skupi, a plin se obično oslobađa tijekom reakcije.

2.6 oblikovanje ubrizgavanja
Ubrizgavanje oblikovanja dugo se koristi u oblikovanju plastičnih proizvoda i oblikovanju metalnih kalupa. Ovaj postupak koristi očvršćivanje termoplastičnih organskih tvari s niskim temperaturama ili očvršćivanje visoko temperature organske organske tvari. Prašak i organski nosač miješaju se u posebnu opremu za miješanje, a zatim se ubrizgavaju u kalup pod visokim tlakom (deseci do stotina MPa). Zbog velikog tlaka oblikovanja, dobiveni praznici imaju precizne dimenzije, visoku glatkoću i kompaktnu strukturu; Upotreba posebne opreme za oblikovanje uvelike poboljšava učinkovitost proizvodnje.

Krajem 1970 -ih i početkom 1980 -ih, postupak oblikovanja ubrizgavanja primijenjen je na oblikovanje keramičkih dijelova. Ovaj postupak ostvaruje plastično oblikovanje neplodnih materijala dodavanjem velike količine organske tvari, što je uobičajeni postupak keramičkog plastičnog oblikovanja. U tehnologiji ubrizgavanja oblikovanja, osim korištenja termoplastičnih organskih tvari (poput polietilena, polistirena), organskih termosektivnih organskih tvari (poput epoksi-smole, fenolne smole) ili polimera koji su topivi u vodi kao glavnog veziva, potrebno je dodati određene količine procesa, poput plastifikacije, i poboljšanih fluira, i spojnica tijelo.

Postupak oblikovanja ubrizgavanja ima prednosti visokog stupnja automatizacije i precizne veličine praznog kalupa. Međutim, organski sadržaj u zelenom tijelu keramičkih dijelova prepunih ubrizgavanja čak je 50 VOL%. Potrebno je dugo, čak i nekoliko dana do desetaka dana, da bi se eliminirale ove organske tvari u sljedećem procesu sinteriranja, a lako je izazvati nedostatke u kvaliteti.

2.7 Koloidno oblikovanje ubrizgavanja
Kako bi riješili probleme dodane velike količine organske tvari i poteškoće u uklanjanju poteškoća u procesu tradicionalnog ubrizgavanja, Sveučilište Tsinghua kreativno je predložilo novi postupak za koloidno ubrizgavanje keramike i neovisno razvio koloidno ubrizgavanje prototipa za ubrizgavanje neplodnih keramičkih klorki. formiranje.

Osnovna ideja je kombinirati koloidno oblikovanje s ubrizgavajućim oblikovanjem, koristeći vlasničku opremu za ubrizgavanje i novu tehnologiju stvrdnjavanja koji pruža koloidni postupak oblikovanja u situ. Ovaj novi postupak koristi manje od 4wt.% Organske tvari. Mala količina organskih monomera ili organskih spojeva u vodenoj suspenziji koristi se za brzo induciranje polimerizacije organskih monomera nakon ubrizgavanja u kalup kako bi se stvorio kostur organske mreže, koji ravnomjerno omotava keramički prah. Među njima se znatno smanjuje ne samo vrijeme degumminga, već je i mogućnost pucanja zgupljenja.

Postoji ogromna razlika između injekcijskog oblikovanja keramike i koloidnog oblikovanja. Glavna razlika je u tome što prva pripada kategoriji plastičnog oblikovanja, a potonji pripada kalupu od suspenzija, to jest, kaša nema plastičnosti i neplodan je materijal. Budući da kaša nema plastičnosti u koloidnom oblikovanju, ne može se usvojiti tradicionalna ideja o oblikovanju keramičkog ubrizgavanja. Ako se koloidno oblikovanje kombinira s injekcijskim oblikovanjem, koloidno ubrizgavanje oblikovanja keramičkih materijala ostvaruje se korištenjem vlasničke opreme za ubrizgavanje i novom tehnologijom stvrdnjavanja koji pruža koloidni in-situ postupak lijevanja.

Novi postupak koloidnog injekcijskog oblikovanja keramike razlikuje se od općeg koloidnog oblikovanja i tradicionalnog oblikovanja ubrizgavanja. Prednost visokog stupnja automatizacije oblikovanja je kvalitativna sublimacija procesa koloidnog lijevanja, što će postati nada industrijalizaciji visokotehnološke keramike.