Naŭ precizecaj muldaj procezoj de zirkonia ceramikaĵo

Naŭ precizecaj muldaj procezoj de zirkonia ceramikaĵo
La mulda procezo ludas ligan rolon en la tuta preparprocezo de ceramikaj materialoj, kaj estas la ŝlosilo por certigi la agadon fidindecon kaj produktadripeteblecon de ceramikaj materialoj kaj komponantoj.
Kun la disvolvo de la socio, la tradicia manknedado, radoforma metodo, grouting-metodo ktp de tradicia ceramikaĵo ne plu povas kontentigi la bezonojn de la moderna socio por produktado kaj rafinado, do naskiĝis nova mulda procezo.ZrO2 fajnaj ceramikaj materialoj estas vaste uzataj en la sekvaj 9 specoj de muldaj procezoj (2 specoj de sekaj metodoj kaj 7 specoj de malsekaj metodoj):

1. Seka muldado

1.1 Seka premado

Seka premado uzas premon por premi ceramikan pulvoron en certan formon de la korpo.Ĝia esenco estas, ke sub la ago de ekstera forto, la pulvoraj partikloj alproksimiĝas unu al la alia en la ŝimo, kaj estas firme kombinitaj per interna frotado por konservi certan formon.La ĉefa difekto en seke premitaj verdaj korpoj estas spalado, kiu ŝuldiĝas al la interna frikcio inter la pulvoroj kaj la frotado inter la pulvoroj kaj la ŝimmuro, rezultigante premperdon ene de la korpo.

La avantaĝoj de seka premado estas, ke la grandeco de la verda korpo estas preciza, la operacio estas simpla, kaj estas oportune realigi mekanizitan operacion;la enhavo de humideco kaj ligilo en la verda seka premado estas malpli, kaj la sekiĝo kaj pafado estas malgranda.Ĝi estas ĉefe uzata por formi produktojn kun simplaj formoj, kaj la proporcio estas malgranda.La pliigita produktokosto kaŭzita de muldilo estas la malavantaĝo de seka premado.

1.2 Izostatika premado

Izostatika premado estas speciala formada metodo evoluigita surbaze de tradicia seka premado.Ĝi uzas fluidan transdonon por apliki premon egale al la pulvoro ene de la elasta ŝimo de ĉiuj direktoj.Pro la konsistenco de la interna premo de la fluido, la pulvoro portas la saman premon en ĉiuj direktoj, do la diferenco en la denseco de la verda korpo povas esti evitita.

Izostatika premado estas dividita en malseka sako izostaza premado kaj seka sako izostaza premado.Malseka sako izostatika premado povas formi produktojn kun kompleksaj formoj, sed ĝi povas funkcii nur intermite.Seka sako izostatika premado povas realigi aŭtomatan kontinuan operacion, sed povas nur formi produktojn kun simplaj formoj kiel kvadrataj, rondaj kaj tubformaj sekcoj.Izostatika premado povas akiri unuforman kaj densan verdan korpon, kun malgranda pafa ŝrumpado kaj uniforma ŝrumpado en ĉiuj direktoj, sed la ekipaĵo estas kompleksa kaj multekosta, kaj la produktada efikeco ne estas alta, kaj ĝi taŭgas nur por la produktado de materialoj kun specialaj. postuloj.

2. Malseka formado

2.1 Studado
La mulda procezo estas simila al benda fandado, la diferenco estas, ke la mulda procezo inkluzivas fizikan malhidratigprocezon kaj kemian koagulan procezon.Fizika dehidratiĝo forigas la akvon en la suspensiaĵo tra la kapilara ago de la pora gipsoŝimo.La Ca2+ generita per la dissolvo de la surfaco CaSO4 pliigas la jonan forton de la suspensiaĵo, rezultigante la flokuladon de la suspensiaĵo.
Sub la ago de fizika dehidratiĝo kaj kemia koaguliĝo, la ceramikaj pulvoraj partikloj estas deponitaj sur la gipsoŝimomuro.Grouting taŭgas por la preparado de grandskalaj ceramikaj partoj kun kompleksaj formoj, sed la kvalito de la verda korpo, inkluzive de formo, denseco, forto ktp., estas malbona, la laborintenso de laboristoj estas alta, kaj ĝi ne taŭgas. por aŭtomatigitaj operacioj.

2.2 Varma ĵetkubo
Varma ĵetaĵo estas miksi ceramikan pulvoron kun ligilo (parafino) je relative alta temperaturo (60 ~ 100 ℃) por akiri suspensiaĵon por varma ĵetkubo.La suspensiaĵo estas injektita en la metalan ŝimon sub la ago de kunpremita aero, kaj la premo estas konservita.Malvarmigo, malmoldado por akiri vaksblankaĵon, la vaksblankaĵon estas senvaksita sub la protekto de inerta pulvoro por akiri verdan korpon, kaj la verda korpo estas sinterigita ĉe alta temperaturo por iĝi porcelano.

La verda korpo formita de varma ĵetaĵo havas precizajn dimensiojn, unuforman internan strukturon, malpli muldila eluziĝo kaj alta produktado efikeco, kaj taŭgas por diversaj krudaĵoj.La temperaturo de la vaksa suspensiaĵo kaj la muldilo devas esti strikte kontrolita, alie ĝi kaŭzos sub injekto aŭ deformado, do ĝi ne taŭgas por fabrikado de grandaj partoj, kaj la dupaŝa pafado estas komplika kaj energia konsumo estas alta.

2.3 Bend-gisado
Benda fandado estas plene miksi ceramikan pulvoron kun granda kvanto da organikaj ligiloj, plastigiloj, dispersiloj, ktp. por akiri flueblan viskozan suspensiaĵon, aldonu la suspension al la salteto de la ĵetmaŝino kaj uzu skrapilon por kontroli la dikecon.Ĝi elfluas al la transportbendo tra la nutra ajuto, kaj la filmo malplena estas akirita post sekiĝo.

Ĉi tiu procezo taŭgas por la preparado de filmaj materialoj.Por akiri pli bonan flekseblecon, oni aldonas grandan kvanton da organika materio, kaj la procezaj parametroj devas esti strikte kontrolitaj, alie ĝi facile kaŭzos difektojn kiel senŝeligadon, striojn, malaltan filmforton aŭ malfacilan senŝeliĝon.La organika materio uzata estas venena kaj kaŭzos median poluadon, kaj ne-toksa aŭ malpli venena sistemo devus esti uzata kiel eble plej multe por redukti median poluadon.

2.4 Ĝelo-injekto-muldado
Gel-injektomulda teknologio estas nova koloida rapida prototipa procezo unue inventita fare de esploristoj ĉe Oak Ridge Nacia Laboratorio en la fruaj 1990-aj jaroj.Ĉe ĝia kerno estas la uzo de organikaj monomersolvoj kiuj polimerigas en alt-fortajn, laterale ligitajn polimer-solventajn ĝelojn.

Suspensiaĵo de ceramika pulvoro dissolvita en solvaĵo de organikaj monomeroj estas ĵetita en ŝimon, kaj la monomermiksaĵo polimeriĝas por formi ĝelitan parton.Ĉar la laterale ligita polimero-solvento enhavas nur 10%-20% (masfrakcio) polimeron, estas facile forigi la solvilon de la ĝelparto per sekiga paŝo.Samtempe, pro la flanka ligo de la polimeroj, la polimeroj ne povas migri kun la solvilo dum la sekiga procezo.

Ĉi tiu metodo povas esti uzata por fabriki unufazajn kaj kunmetitajn ceramikajn partojn, kiuj povas formi kompleksajn, kvazaŭ-retajn ceramikajn partojn, kaj ĝia verda forto estas same alta kiel 20-30Mpa aŭ pli, kiuj povas esti reprocesitaj.La ĉefa problemo de ĉi tiu metodo estas, ke la ŝrumpa indico de la embria korpo estas relative alta dum la densiga procezo, kiu facile kondukas al la deformado de la embria korpo;iuj organikaj monomeroj havas oksigenan inhibicion, kiu igas la surfacon senŝeliĝi kaj defali;pro la temperaturo-induktita organika monomero polimerigo procezo, kaŭzante Temperaturo razado kondukas al la ekzisto de interna streso, kiu kaŭzas la malplenaj esti rompita kaj tiel plu.

2.5 Rekta solidiĝo-injekto-muldado
Rekta solidiga injektomuldado estas mulda teknologio evoluigita de ETH Zuriko: solva akvo, ceramika pulvoro kaj organikaj aldonaĵoj estas plene miksitaj por formi elektrostatike stabilan, malalt-viskozecan, alt-solid-enhavan suspensiaĵon, kiu povas esti ŝanĝita aldonante Slurry-pH aŭ kemiaĵojn. kiuj pliigas elektrolitkoncentriĝon, tiam la suspensiaĵo estas injektita en neporan ŝimon.

Kontrolu la progreson de kemiaj reakcioj dum la procezo.La reago antaŭ injekto-muldado estas efektivigita malrapide, la viskozeco de la suspensiaĵo estas konservita malalta, kaj la reago akceliĝas post injekto-muldado, la suspensiaĵo solidiĝas, kaj la fluida suspensiaĵo estas transformita en solidan korpon.La akirita verda korpo havas bonajn mekanikajn ecojn kaj la forto povas atingi 5kPa.La verda korpo estas malmoldita, sekigita kaj sinterigita por formi ceramikan parton de la dezirata formo.

Ĝiaj avantaĝoj estas, ke ĝi ne bezonas aŭ bezonas nur malgrandan kvanton da organikaj aldonaĵoj (malpli ol 1%), la verda korpo ne devas esti grasiga, la verda korpo denseco estas unuforma, la relativa denseco estas alta (55% ~). 70%), kaj ĝi povas formi grandgrandajn kaj kompleksajn ceramikajn partojn.Ĝia malavantaĝo estas ke la aldonaĵoj estas multekostaj, kaj gaso estas ĝenerale liberigita dum la reago.

2.6 Injekto-muldado
Injekta muldado estas delonge uzata en la muldado de plastaj produktoj kaj la muldado de metalaj muldiloj.Ĉi tiu procezo uzas malalttemperaturan resanigon de termoplastaj organikoj aŭ alttemperaturan resanigon de termofiksaj organikoj.La pulvoro kaj organika portanto estas miksitaj en speciala miksa ekipaĵo, kaj poste injektitaj en la ŝimon sub alta premo (dekoj ĝis centoj da MPa).Pro la granda mulda premo, la akiritaj malplenaj havas precizajn dimensiojn, altan glatecon kaj kompaktan strukturon;la uzo de specialaj muldaj ekipaĵoj multe plibonigas la produktan efikecon.

En la malfruaj 1970-aj jaroj kaj fruaj 1980-aj jaroj, la injektomuldado estis aplikita al la muldado de ceramikaj partoj.Ĉi tiu procezo realigas la plastan muldadon de sterilaj materialoj aldonante grandan kvanton da organika materio, kiu estas ofta ceramika plasta muldado.En injektomulda teknologio, krom uzi termoplastajn organikojn (kiel polietileno, polistireno), termofiksajn organikojn (kiel ekzemple epoksirezinon, fenola rezinon), aŭ hidrosolveblajn polimerojn kiel la ĉefa ligilo, necesas aldoni certajn kvantojn de procezo. helpoj kiel plastigiloj, lubrikaĵoj kaj kunligaj agentoj por plibonigi la fluecon de la ceramika injekta suspendo kaj certigi la kvaliton de la injekto muldita korpo.

La injekta mulda procezo havas la avantaĝojn de alta grado de aŭtomatigo kaj preciza grandeco de la mulda malplena.Tamen, la organika enhavo en la verda korpo de injekt-mulditaj ceramikaj partoj estas same alta kiel 50vol%.Ĝi bezonas longan tempon, eĉ plurajn tagojn ĝis dekoj da tagoj, por forigi ĉi tiujn organikajn substancojn en la posta sinteriza procezo, kaj estas facile kaŭzi kvalitajn difektojn.

2.7 Koloida injekto-muldado
Por solvi la problemojn de la granda kvanto da organika materio aldonita kaj la malfacileco forigi la malfacilaĵojn en la tradicia injektomulda procezo, Tsinghua-Universitato kreive proponis novan procezon por koloida injektomuldado de ceramikaĵo, kaj sendepende evoluigis koloidan injektomuldan prototipon. realigi la injekton de senfrukta ceramika suspensiaĵo.formante.

La baza ideo estas kombini koloida muldado kun injekta muldado, uzante propran injektan ekipaĵon kaj novan kuracteknologion provizitan de la koloida en-situa solidiga muldado.Ĉi tiu nova procezo uzas malpli ol 4wt.% de organika materio.Malgranda kvanto de organikaj monomeroj aŭ organikaj komponaĵoj en la akvobazita suspendo estas uzata por rapide indukti la polimerigon de organikaj monomeroj post injekto en la ŝimon por formi organikan retan skeleton, kiu egale envolvas la ceramikan pulvoron.Inter ili, ne nur la tempo de degumado estas multe mallongigita, sed ankaŭ la ebleco de krakado de degumado estas multe reduktita.

Estas grandega diferenco inter injekta muldado de ceramikaĵo kaj koloida muldado.La ĉefa diferenco estas, ke la unua apartenas al la kategorio de plasta muldado, kaj la dua apartenas al suspensiaĵo, tio estas, la suspensiaĵo ne havas plastikecon kaj estas senfrukta materialo.Ĉar la suspensiaĵo ne havas plastikecon en koloida muldado, la tradicia ideo de ceramika injekto-muldado ne povas esti adoptita.Se koloida muldado estas kombinita kun injekto-muldado, koloida injekto-muldado de ceramikaj materialoj estas realigita per uzado de propra injekta ekipaĵo kaj nova kuracteknologio provizita per koloida en-situa muldado.

La nova procezo de koloida injekto-muldado de ceramikaĵo diferencas de ĝenerala koloida muldado kaj tradicia injekto-muldado.La avantaĝo de alta grado de mulda aŭtomatigo estas kvalita sublimado de la koloida mulda procezo, kiu fariĝos la espero por la industriigo de altteknologia ceramiko.