Néng Präzisiounsformprozesser vun Zirkoniumkeramik

Néng Präzisiounsformprozesser vun Zirkoniumkeramik
De Schimmelprozess spillt eng Verbindungsroll am ganze Virbereedungsprozess vu Keramikmaterialien, an ass de Schlëssel fir d'Performance Zouverlässegkeet an d'Produktiounswidderhuelbarkeet vu Keramikmaterialien a Komponenten ze garantéieren.
Mat der Entwécklung vun der Gesellschaft, déi traditionell Hand-Kneading Method, Rad Form Method, grouting Method, etc.. vun traditionell Keramik kann net méi de Besoine vun modern Gesellschaft fir Produktioun a Verfeinerung treffen, sou war en neie molding Prozess gebuer.ZrO2 fein Keramikmaterialien gi wäit an de folgenden 9 Aarte vu Formprozesser benotzt (2 Aarte vu trockene Methoden a 7 Aarte vu naass Methoden):

1. Dréchen molding

1.1 Dréchent pressen

Dréche Pressen benotzt Drock fir Keramikpulver an eng gewësse Form vum Kierper ze drécken.Seng Essenz ass datt ënner der Handlung vun der externer Kraaft d'Pudderpartikelen sech an der Schimmel unzegoen, a si fest duerch intern Reibung kombinéiert fir eng gewësse Form ze halen.Den Haaptdefekt an dréchen gedréckte grénge Kierper ass Spallatioun, wat wéinst der interner Reibung tëscht de Pulver an der Reibung tëscht de Pulver an der Schimmelmauer ass, wat zu Drockverloscht am Kierper resultéiert.

D'Virdeeler vun dréchen pressen sinn, datt d'Gréisst vun der gréng Kierper ass genee, d'Operatioun ass einfach, an et ass bequem mechanesch Operatioun ze realiséieren;den Inhalt vu Feuchtigkeit a Bindemittel an der grénger Trockenpressung ass manner, an d'Trocknung an d'Schrumpfung ass kleng.Et gëtt haaptsächlech benotzt fir Produkter mat einfache Formen ze bilden, an den Aspekt Verhältnis ass kleng.Déi erhéicht Produktiounskäschte verursaacht duerch Schimmelverschleiung ass den Nodeel vum Trockenpressen.

1.2 Isostatesch pressen

Isostatesch Pressen ass eng speziell Formmethod entwéckelt op Basis vun traditionnelle Trockenpressen.Et benotzt Flëssegkeetstransmissionsdrock fir Drock gläichméisseg op de Pudder an der elastescher Schimmel aus all Richtungen anzesetzen.Wéinst der Konsistenz vum internen Drock vun der Flëssegkeet dréit de Pulver deeselwechten Drock an all Richtungen, sou datt den Ënnerscheed an der Dicht vum grénge Kierper vermeit ka ginn.

Isostatesch Pressen ass opgedeelt a naass Sak isostatesch Pressen an dréchen Sak isostatesch Pressen.Naass Sak isostatesch Drécken kann Produkter mat komplexe Formen bilden, awer et kann nëmmen intermittent funktionnéieren.Dréchen Sak isostatesch Drécken kann automatesch kontinuéierlech Operatioun realiséieren, awer kann nëmme Produkter mat einfache Formen wéi quadratesch, ronn a tubuläre Querschnitt bilden.Isostatesch Pressen kann en eenheetlechen an dichten grénge Kierper kréien, mat klenge Schrumpfung an eenheetleche Schrumpfung an all Richtungen, awer d'Ausrüstung ass komplex an deier, an d'Produktiounseffizienz ass net héich, an et ass nëmme gëeegent fir d'Produktioun vu Materialien mat speziellen Ufuerderunge.

2. Naass Formatioun

2.1 Grouting
De Groutformprozess ass ähnlech wéi Bandgoss, den Ënnerscheed ass datt de Formprozess de physeschen Dehydratiounsprozess a chemesche Koagulatiounsprozess enthält.Physikalesch Dehydratioun läscht d'Waasser an der Schlamm duerch d'Kapillaraktioun vun der poröser Gipsschimmel.De Ca2+, deen duerch d'Opléisung vun der Uewerfläch CaSO4 generéiert gëtt, erhéicht d'ionesch Stäerkt vun der Schlemmung, wat zu der Flokulatioun vun der Schlemm resultéiert.
Ënnert der Handlung vu kierperlecher Dehydratioun a chemescher Koagulatioun ginn d'Keramikpulverpartikelen op der Gipsformmauer deposéiert.Grouting ass gëeegent fir d'Virbereedung vun grouss-Skala Keramik Deeler mat komplexe Formen, mä d'Qualitéit vun de grénge Kierper, dorënner Form, Dicht, Kraaft, etc., ass schlecht, Aarbechtsmaart Intensitéit vun Aarbechter ass héich, an et ass net gëeegent fir automatiséiert Operatiounen.

2.2 Hot stierwen Goss
Hot Stierfgoss ass Keramikpulver mat Bindemittel (Paraffin) bei enger relativ héijer Temperatur (60 ~ 100 ℃) ze vermëschen fir Schlamm fir waarm Stierwen ze kréien.De Schlamm gëtt an d'Metallform ënner der Handlung vun der kompriméierter Loft injizéiert, an den Drock bleift.Ofkillen, Demolding fir e Wachs Leer ze kréien, d'Wachs Leer gëtt ënner dem Schutz vun engem Inertpulver entwéckelt fir e grénge Kierper ze kréien, an de grénge Kierper gëtt bei héijer Temperatur gesintert fir Porzellan ze ginn.

De grénge Kierper geformt duerch waarme Stierfguss huet präzis Dimensiounen, eenheetlech intern Struktur, manner Schimmelverschleiung an héich Produktiounseffizienz, an ass gëeegent fir verschidde Matière première.D'Temperatur vun der Wachsschlümmung an der Schimmel muss strikt kontrolléiert ginn, soss wäert et ënner Injektioun oder Verformung verursaachen, sou datt et net gëeegent ass fir grouss Deeler ze fabrizéieren, an den zwee-Schrëtt Feierprozess ass komplizéiert an den Energieverbrauch ass héich.

2.3 Tape Casting
Tape Guss ass fir Keramikpulver mat enger grousser Quantitéit vun organeschen Bindemëttel, Plastifizéierer, Dispergéierungsmëttelen, asw.Et fléisst op de Fërderband duerch d'Fütterdüse eraus, an d'Filmleer gëtt no der Trocknung kritt.

Dëse Prozess ass gëeegent fir d'Virbereedung vu Filmmaterialien.Fir besser Flexibilitéit ze kréien, gëtt eng grouss Quantitéit vun organescher Matière dobäigesat, an d'Prozessparameter musse strikt kontrolléiert ginn, soss wäert et einfach Mängel verursaachen wéi Peeling, Sträifen, geréng Filmstäerkt oder schwéier Peeling.Déi benotzt organesch Matière ass gëfteg a wäert Ëmweltverschmotzung verursaachen, an en net gëftegt oder manner gëftegt System soll sou vill wéi méiglech benotzt ginn fir d'Ëmweltverschmotzung ze reduzéieren.

2.4 Gel Sprëtz molding
Gel Sprëtz molding Technologie ass en neie kolloidal rapid Prototyping Prozess éischt vun Fuerscher um Oak Ridge National Laboratory an de fréien 1990er erfonnt.Am Kär ass d'Benotzung vun organeschen Monomerléisungen, déi zu héichstäerkt, lateral verbonne Polymer-Léisungsmëttelgelen polymeriséieren.

Eng Schlamm aus Keramikpulver opgeléist an enger Léisung vun organeschen Monomeren gëtt an enger Schimmel gegoss, an d'Monomermëschung polymeriséiert fir e geléierten Deel ze bilden.Zënter datt de lateral verlinkte Polymer-Léisungsmëttel nëmmen 10% -20% (Massfraktioun) Polymer enthält, ass et einfach de Léisungsmëttel aus dem Gel Deel duerch e Trocknungsschrëtt ze läschen.Zur selwechter Zäit, wéinst der lateraler Verbindung vun de Polymere, kënnen d'Polymere net mam Léisungsmëttel während dem Trocknungsprozess migréieren.

Dës Method kann benotzt ginn fir Single-Phase a Komposit Keramik Deeler ze Fabrikatioun, déi komplex-gebuerene, quasi-net-Gréisst Keramik Deeler Form kann, a seng gréng Kraaft ass esou héich wéi 20-30Mpa oder méi, déi reprocessed kann.Den Haaptproblem vun dëser Method ass datt d'Schrumpfung vum Embryokierper relativ héich ass während dem Verdichtungsprozess, wat liicht zur Verformung vum Embryokierper féiert;e puer organesch Monomere hunn Sauerstoffhemmung, wat d'Uewerfläch bewierkt, ze schielen an ze falen;wéinst dem Temperatur-induzéierten organesche Monomer-Polymeriséierungsprozess, verursaacht Temperaturraschung féiert zu der Existenz vum internen Stress, wat d'Bléieblieder verursaacht a sou weider.

2.5 Direkt Verstäerkung Sprëtz molding
Direkt Verstäerkung Sprëtz molding ass eng Form Technologie entwéckelt vun ETH Zürich: Léisungsmëttelbad Waasser, Keramik Pudder an organesch Zousätz gi voll gemëscht fir elektrostatesch stabil, niddereg-Viskositéit, héich-fest-Inhalter Schläimhait ze bilden, déi geännert kënne ginn andeems d'Slurry pH oder Chemikalien derbäigesat ginn. déi d'Elektrolytkonzentratioun erhéijen, da gëtt de Schlamm an eng net-poröse Schimmel injizéiert.

Kontrolléiert de Fortschrëtt vu chemesche Reaktiounen wärend dem Prozess.D'Reaktioun virun der Sprëtzformung gëtt lues duerchgefouert, d'Viskositéit vun der Schlemmung gëtt niddereg gehal, an d'Reaktioun gëtt no der Sprëtzformung beschleunegt, de Schlamm solidifizéiert, an d'Flësseg Schläim gëtt an e festen Kierper transforméiert.De kritt grénge Kierper huet gutt mechanesch Eegeschaften an d'Kraaft kann 5kPa erreechen.De grénge Kierper gëtt ofgerappt, getrocknegt a gesintert fir e Keramik Deel vun der gewënschter Form ze bilden.

Seng Virdeeler sinn datt et net oder nëmmen eng kleng Quantitéit vun organeschen Zousätz brauch (manner wéi 1%), de grénge Kierper brauch net ze entfetten, d'gréng Kierperdicht ass eenheetlech, d'relativ Dicht ass héich (55%~ 70%), an et kann grouss-Gréisst a komplex-gebuerene Keramik Deeler Form.Säin Nodeel ass datt d'Additive deier sinn, a Gas gëtt allgemeng während der Reaktioun fräigelooss.

2.6 Sprëtz molding
Sprëtz molding gouf laang an der molding vun Plastik Produiten an der molding vun Metal molds benotzt.Dëse Prozess benotzt niddereg Temperatur Aushärtung vun thermoplastesche Organer oder Héichtemperaturhärung vun Thermohärtungsorganer.De Pulver an den organeschen Träger ginn an enger spezieller Mëschungsausrüstung gemëscht, an dann an d'Schimmel ënner héijen Drock (Zénger bis Honnerte vu MPa) injizéiert.Wéinst der grousser molding Drock, hunn déi kritt eidel präzis Dimensiounen, héich smoothness a kompakt Struktur;d'Benotzung vun speziellen molding Equipement verbessert immens der Produktioun Effizienz.

An de spéiden 1970er an fréien 1980er Jore gouf d'Injektiounsformprozess fir d'Schimmel vu Keramikdeeler applizéiert.Dëse Prozess realiséiert d'Plastikformung vu barren Materialien andeems eng grouss Quantitéit organesch Matière derbäigesat gëtt, wat e gemeinsame Keramik-Plastikformprozess ass.An der Sprëtzformtechnologie, nieft der Benotzung vun thermoplasteschen Organeschen (wéi Polyethylen, Polystyrol), thermohärtend Organer (wéi Epoxyharz, Phenolharz), oder Waasserlöslech Polymeren als Haaptbinder, ass et néideg gewësse Quantitéite vum Prozess derbäi ze ginn. Hëllefsmëttel wéi Plastifizéierer, Schmiermëttel a Kupplungsmëttel fir d'Flëssegkeet vun der Keramik-Injektiounssuspension ze verbesseren an d'Qualitéit vum Sprëtzgeformte Kierper ze garantéieren.

De Sprëtz molding Prozess huet d'Virdeeler vun héich Ofschloss vun Automatisatioun a präzis Gréisst vun der molding eidel.Wéi och ëmmer, den organeschen Inhalt am grénge Kierper vu sprëtzengeformte Keramikdeeler ass sou héich wéi 50vol%.Et dauert eng laang Zäit, souguer e puer Deeg bis Dosende vun Deeg, fir dës organesch Substanzen am spéideren Sinterprozess ze eliminéieren, an et ass einfach Qualitéitsfehler ze verursaachen.

2.7 Kolloidal Sprëtz molding
Fir d'Problemer vun der grousser Quantitéit vun organescher Matière dobäi an d'Schwieregkeet vun Eliminatioun vun de Schwieregkeeten am traditionell Sprëtz molding Prozess ze léisen, Tsinghua University kreativ proposéiert en neie Prozess fir kolloidal Sprëtz molding vun Keramik, an onofhängeg entwéckelt eng kolloidal Sprëtz molding Prototyp. fir d'Injektioun vu barren Keramik Schläim ze realiséieren.forméieren.

D'Basis Iddi ass kolloidal Formen mat Sprëtzformen ze kombinéieren, mat propriétaire Injektiounsausrüstung an nei Aushärungstechnologie geliwwert vum kolloidalen In-situ Solidifikatiounsformungsprozess.Dësen neie Prozess benotzt manner wéi 4wt.% vun organescher Matière.Eng kleng Quantitéit vun organeschen Monomeren oder organesch Verbindungen an der Waasser-baséiert Suspension gëtt benotzt fir séier d'Polymeriséierung vun organeschen Monomeren no der Injektioun an d'Schimmel ze induzéieren fir en organescht Netzwierk Skelett ze bilden, deen de Keramikpulver gläichméisseg wéckelt.Ënnert hinnen ass net nëmmen d'Zäit vum Degumming staark verkierzt, awer och d'Méiglechkeet vu Rëss vum Degumming ass staark reduzéiert.

Et gëtt e groussen Ënnerscheed tëscht Sprëtzen vu Keramik a kolloidaler Form.Den Haaptunterschied ass datt dee fréiere zu der Kategorie vu Plastiksform gehéiert, an dee leschte gehéiert zum Schlammformen, dat heescht, d'Schläim huet keng Plastizitéit an ass e barrel Material.Well de Schlamm keng Plastizitéit an kolloidaler Formen huet, kann déi traditionell Iddi vu Keramik Sprëtz molding net ugeholl ginn.Wann kolloidal Formen mat Sprëtzformen kombinéiert ass, gëtt kolloidal Sprëtzformung vu Keramikmaterialien realiséiert andeems propriétaire Injektiounsausrüstung an nei Aushärtungstechnologie geliwwert gëtt vum kolloidalen In-situ Formprozess.

Den neie Prozess vu kolloidaler Sprëtz molding vu Keramik ass anescht wéi allgemeng kolloidal molding an traditionell Sprëtz molding.De Virdeel vun engem héije Grad vu Formautomatiséierung ass eng qualitativ Sublimatioun vum kolloidale Formprozess, wat d'Hoffnung fir d'Industrialiséierung vun der High-Tech Keramik gëtt.