Naw proses mowldio trachywiredd o serameg zirconia

Naw proses mowldio trachywiredd o serameg zirconia
Mae'r broses fowldio yn chwarae rhan gyswllt yn y broses baratoi gyfan o ddeunyddiau ceramig, a dyma'r allwedd i sicrhau dibynadwyedd perfformiad ac ailadroddadwyedd cynhyrchu deunyddiau a chydrannau ceramig.
Gyda datblygiad cymdeithas, ni all y dull tylino llaw traddodiadol, dull ffurfio olwyn, dull growtio, ac ati o serameg traddodiadol ddiwallu anghenion y gymdeithas fodern ar gyfer cynhyrchu a mireinio mwyach, felly ganwyd proses fowldio newydd.Defnyddir deunyddiau cerameg mân ZrO2 yn eang yn y 9 math canlynol o brosesau mowldio (2 fath o ddulliau sych a 7 math o ddulliau gwlyb):

1. Mowldio sych

1.1 Gwasgu sych

Mae gwasgu sych yn defnyddio pwysau i wasgu powdr ceramig i siâp penodol o'r corff.Ei hanfod yw, o dan weithred grym allanol, bod y gronynnau powdr yn agosáu at ei gilydd yn y mowld, ac yn cael eu cyfuno'n gadarn gan ffrithiant mewnol i gynnal siâp penodol.Y prif ddiffyg mewn cyrff gwyrdd wedi'u gwasgu'n sych yw asgliad, sy'n ganlyniad i'r ffrithiant mewnol rhwng y powdrau a'r ffrithiant rhwng y powdrau a'r wal lwydni, gan arwain at golli pwysau y tu mewn i'r corff.

Manteision gwasgu sych yw bod maint y corff gwyrdd yn gywir, mae'r llawdriniaeth yn syml, ac mae'n gyfleus gwireddu gweithrediad mecanyddol;mae cynnwys lleithder a rhwymwr yn y gwasgu sych gwyrdd yn llai, ac mae'r crebachu sychu a thanio yn fach.Fe'i defnyddir yn bennaf i ffurfio cynhyrchion â siapiau syml, ac mae'r gymhareb agwedd yn fach.Y gost cynhyrchu uwch a achosir gan wisgo llwydni yw anfantais gwasgu sych.

1.2 gwasgu isostatig

Mae gwasgu isostatig yn ddull ffurfio arbennig a ddatblygwyd ar sail gwasgu sych traddodiadol.Mae'n defnyddio pwysau trosglwyddo hylif i roi pwysau'n gyfartal ar y powdr y tu mewn i'r mowld elastig o bob cyfeiriad.Oherwydd cysondeb pwysedd mewnol yr hylif, mae'r powdr yn dwyn yr un pwysau i bob cyfeiriad, felly gellir osgoi'r gwahaniaeth yn nwysedd y corff gwyrdd.

Rhennir gwasgu isostatig yn wasgu isostatig bag gwlyb a gwasgu isostatig bag sych.Gall gwasgu isostatig bagiau gwlyb ffurfio cynhyrchion â siapiau cymhleth, ond dim ond yn ysbeidiol y gall weithio.Gall gwasgu isostatig bagiau sych wireddu gweithrediad parhaus awtomatig, ond dim ond cynhyrchion sydd â siapiau syml fel trawstoriadau sgwâr, crwn a thiwbaidd y gallant ffurfio.Gall gwasgu isostatig gael corff gwyrdd unffurf a thrwchus, gyda chrebachu tanio bach a chrebachu unffurf i bob cyfeiriad, ond mae'r offer yn gymhleth ac yn ddrud, ac nid yw'r effeithlonrwydd cynhyrchu yn uchel, a dim ond ar gyfer cynhyrchu deunyddiau arbennig y mae'n addas. gofynion.

2. Ffurfio gwlyb

2.1 Growtio
Mae'r broses fowldio groutio yn debyg i gastio tâp, y gwahaniaeth yw bod y broses fowldio yn cynnwys proses dadhydradu corfforol a phroses ceulo cemegol.Mae dadhydradu corfforol yn tynnu'r dŵr yn y slyri trwy weithred capilari'r mowld gypswm mandyllog.Mae'r Ca2+ a gynhyrchir gan ddiddymu'r arwyneb CaSO4 yn cynyddu cryfder ïonig y slyri, gan arwain at floccliad y slyri.
O dan weithred dadhydradu corfforol a cheulo cemegol, mae'r gronynnau powdr ceramig yn cael eu hadneuo ar wal llwydni gypswm.Mae growtio yn addas ar gyfer paratoi rhannau ceramig ar raddfa fawr gyda siapiau cymhleth, ond mae ansawdd y corff gwyrdd, gan gynnwys siâp, dwysedd, cryfder, ac ati, yn wael, mae dwysedd llafur gweithwyr yn uchel, ac nid yw'n addas ar gyfer gweithrediadau awtomataidd.

2.2 Castio marw poeth
Castio marw poeth yw cymysgu powdr ceramig gyda rhwymwr (paraffin) ar dymheredd cymharol uchel (60 ~ 100 ℃) i gael slyri ar gyfer castio marw poeth.Mae'r slyri yn cael ei chwistrellu i'r mowld metel o dan weithred aer cywasgedig, a chynhelir y pwysau.Oeri, demoulding i gael wag cwyr, y wag cwyr yn dewaxed o dan amddiffyn powdr anadweithiol i gael corff gwyrdd, ac mae'r corff gwyrdd yn cael ei sintered ar dymheredd uchel i ddod yn borslen.

Mae gan y corff gwyrdd a ffurfiwyd gan gastio marw poeth ddimensiynau manwl gywir, strwythur mewnol unffurf, llai o wisgo llwydni ac effeithlonrwydd cynhyrchu uchel, ac mae'n addas ar gyfer gwahanol ddeunyddiau crai.Mae angen rheoli tymheredd y slyri cwyr a'r mowld yn llym, fel arall bydd yn achosi dan chwistrelliad neu anffurfiad, felly nid yw'n addas ar gyfer gweithgynhyrchu rhannau mawr, ac mae'r broses danio dau gam yn gymhleth ac mae'r defnydd o ynni yn uchel.

2.3 Castio tâp
Castio tâp yw cymysgu powdr ceramig yn llawn gyda llawer iawn o rwymwyr organig, plastigyddion, gwasgarwyr, ac ati i gael slyri gludiog llifadwy, ychwanegu'r slyri i hopran y peiriant castio, a defnyddio sgrafell i reoli'r trwch.Mae'n llifo allan i'r cludfelt trwy'r ffroenell fwydo, a cheir y ffilm wag ar ôl ei sychu.

Mae'r broses hon yn addas ar gyfer paratoi deunyddiau ffilm.Er mwyn cael gwell hyblygrwydd, ychwanegir llawer iawn o ddeunydd organig, ac mae angen rheoli paramedrau'r broses yn llym, fel arall bydd yn hawdd achosi diffygion megis plicio, rhediadau, cryfder ffilm isel neu blicio anodd.Mae'r deunydd organig a ddefnyddir yn wenwynig a bydd yn achosi llygredd amgylcheddol, a dylid defnyddio system nad yw'n wenwynig neu'n llai gwenwynig gymaint â phosibl i leihau llygredd amgylcheddol.

2.4 Mowldio chwistrellu gel
Mae technoleg mowldio chwistrellu gel yn broses brototeipio cyflym colloidal newydd a ddyfeisiwyd gyntaf gan ymchwilwyr yn Labordy Cenedlaethol Oak Ridge yn y 1990au cynnar.Yn greiddiol iddo mae'r defnydd o hydoddiannau monomer organig sy'n polymeru i mewn i geliau polymer-hydoddydd cryfder uchel, wedi'u cysylltu'n ochrol.

Mae slyri o bowdr ceramig wedi'i doddi mewn toddiant o monomerau organig yn cael ei fwrw mewn mowld, ac mae'r cymysgedd monomer yn polymerizes i ffurfio rhan geled.Gan mai dim ond 10% -20% (ffracsiwn màs) o bolymer sydd wedi'i gysylltu'n ochrol â'r polymer, mae'n hawdd tynnu'r toddydd o'r rhan gel trwy gam sychu.Ar yr un pryd, oherwydd cysylltiad ochrol y polymerau, ni all y polymerau ymfudo gyda'r toddydd yn ystod y broses sychu.

Gellir defnyddio'r dull hwn i gynhyrchu rhannau ceramig un cam a chyfansawdd, a all ffurfio rhannau ceramig lled-rwyd siâp cymhleth, ac mae ei gryfder gwyrdd mor uchel â 20-30Mpa neu fwy, y gellir ei ailbrosesu.Prif broblem y dull hwn yw bod cyfradd crebachu'r corff embryo yn gymharol uchel yn ystod y broses ddwysáu, sy'n arwain yn hawdd at ddadffurfiad y corff embryo;mae gan rai monomerau organig ataliad ocsigen, sy'n achosi'r wyneb i blicio a chwympo i ffwrdd;oherwydd y broses polymerization monomer organig a achosir gan dymheredd, gan achosi eillio Tymheredd yn arwain at fodolaeth straen mewnol, sy'n achosi torri'r bylchau ac yn y blaen.

2.5 mowldio chwistrellu solidification uniongyrchol
Mae mowldio chwistrellu solidification uniongyrchol yn dechnoleg fowldio a ddatblygwyd gan ETH Zurich: mae dŵr toddyddion, powdr ceramig ac ychwanegion organig wedi'u cymysgu'n llawn i ffurfio slyri electrostatig sefydlog, isel-gludedd, cynnwys uchel-solid, y gellir ei newid trwy ychwanegu pH slyri neu gemegau sy'n cynyddu crynodiad electrolyte, yna caiff y slyri ei chwistrellu i lwydni nad yw'n fandyllog.

Rheoli cynnydd adweithiau cemegol yn ystod y broses.Mae'r adwaith cyn mowldio chwistrellu yn cael ei wneud yn araf, mae gludedd y slyri yn cael ei gadw'n isel, ac mae'r adwaith yn cael ei gyflymu ar ôl mowldio chwistrellu, mae'r slyri'n cadarnhau, ac mae'r slyri hylif yn cael ei drawsnewid yn gorff solet.Mae gan y corff gwyrdd a gafwyd briodweddau mecanyddol da a gall y cryfder gyrraedd 5kPa.Mae'r corff gwyrdd yn cael ei ddymchwel, ei sychu a'i sintered i ffurfio rhan ceramig o'r siâp a ddymunir.

Ei fanteision yw nad oes angen neu ddim ond ychydig o ychwanegion organig (llai nag 1%) arno, nid oes angen i'r corff gwyrdd fod yn diseimio, mae dwysedd y corff gwyrdd yn unffurf, mae'r dwysedd cymharol yn uchel (55% ~ 70%), a gall ffurfio rhannau ceramig maint mawr a siâp cymhleth.Ei anfantais yw bod yr ychwanegion yn ddrud, ac mae nwy yn cael ei ryddhau'n gyffredinol yn ystod yr adwaith.

2.6 Mowldio chwistrellu
Mae mowldio chwistrellu wedi cael ei ddefnyddio ers tro wrth fowldio cynhyrchion plastig a mowldio mowldiau metel.Mae'r broses hon yn defnyddio halltu organig thermoplastig ar dymheredd isel neu halltu organig thermosetting ar dymheredd uchel.Mae'r powdr a'r cludwr organig yn cael eu cymysgu mewn offer cymysgu arbennig, ac yna'n cael eu chwistrellu i'r mowld dan bwysedd uchel (degau i gannoedd o MPa).Oherwydd y pwysau mowldio mawr, mae gan y bylchau a gafwyd ddimensiynau manwl gywir, llyfnder uchel a strwythur cryno;mae'r defnydd o offer mowldio arbennig yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu yn fawr.

Ar ddiwedd y 1970au a dechrau'r 1980au, cymhwyswyd y broses fowldio chwistrellu i fowldio rhannau ceramig.Mae'r broses hon yn gwireddu mowldio plastig deunyddiau diffrwyth trwy ychwanegu llawer iawn o ddeunydd organig, sy'n broses fowldio plastig ceramig cyffredin.Mewn technoleg mowldio chwistrellu, yn ogystal â defnyddio organig thermoplastig (fel polyethylen, polystyren), organig thermosetting (fel resin epocsi, resin ffenolig), neu bolymerau sy'n hydoddi mewn dŵr fel y prif rwymwr, mae angen ychwanegu rhai Meintiau o broses. cymhorthion megis plastigyddion, ireidiau ac asiantau cyplu i wella hylifedd yr ataliad pigiad ceramig a sicrhau ansawdd y corff wedi'i fowldio â chwistrelliad.

Mae gan y broses fowldio chwistrellu fanteision lefel uchel o awtomeiddio a maint manwl gywir y mowldio yn wag.Fodd bynnag, mae'r cynnwys organig yn y corff gwyrdd o rannau ceramig wedi'u mowldio â chwistrelliad mor uchel â 50vol%.Mae'n cymryd amser hir, hyd yn oed sawl diwrnod i ddwsinau o ddyddiau, i ddileu'r sylweddau organig hyn yn y broses sintering dilynol, ac mae'n hawdd achosi diffygion ansawdd.

2.7 Mowldio pigiad colloidal
Er mwyn datrys problemau'r swm mawr o ddeunydd organig a ychwanegwyd a'r anhawster o ddileu'r anawsterau yn y broses fowldio chwistrellu traddodiadol, cynigiodd Prifysgol Tsinghua yn greadigol broses newydd ar gyfer mowldio chwistrellu coloidaidd o serameg, a datblygodd prototeip mowldio chwistrelliad colloidal yn annibynnol. i wireddu'r chwistrelliad o slyri ceramig hesb.ffurfio.

Y syniad sylfaenol yw cyfuno mowldio colloidal â mowldio chwistrellu, gan ddefnyddio offer chwistrellu perchnogol a thechnoleg halltu newydd a ddarperir gan y broses fowldio solidification colloidal in-situ.Mae'r broses newydd hon yn defnyddio llai na 4wt.% o ddeunydd organig.Defnyddir ychydig bach o fonomerau organig neu gyfansoddion organig yn yr ataliad dŵr i gymell polymerization monomerau organig yn gyflym ar ôl chwistrellu i'r mowld i ffurfio sgerbwd rhwydwaith organig, sy'n lapio'r powdr ceramig yn gyfartal.Yn eu plith, nid yn unig mae amser y degumming yn cael ei fyrhau'n fawr, ond hefyd mae'r posibilrwydd o gracio degumming yn cael ei leihau'n fawr.

Mae gwahaniaeth enfawr rhwng mowldio chwistrellu cerameg a mowldio coloidal.Y prif wahaniaeth yw bod y cyntaf yn perthyn i'r categori mowldio plastig, ac mae'r olaf yn perthyn i fowldio slyri, hynny yw, nid oes gan y slyri unrhyw blastigrwydd ac mae'n ddeunydd diffrwyth.Oherwydd nad oes gan y slyri blastigrwydd mewn mowldio colloidal, ni ellir mabwysiadu'r syniad traddodiadol o fowldio chwistrellu ceramig.Os cyfunir mowldio colloidal â mowldio chwistrellu, gwireddir mowldio chwistrellu colloidal o ddeunyddiau ceramig trwy ddefnyddio offer chwistrellu perchnogol a thechnoleg halltu newydd a ddarperir gan broses fowldio colloidal in-situ.

Mae'r broses newydd o fowldio pigiad colloidal cerameg yn wahanol i fowldio colloidal cyffredinol a mowldio chwistrellu traddodiadol.Mantais lefel uchel o awtomeiddio mowldio yw sychdarthiad ansoddol o'r broses fowldio colloidal, a fydd yn dod yn obaith ar gyfer diwydiannu cerameg uwch-dechnoleg.