Nege presisie giet prosesse van sirkonium keramiek

Nege presisie giet prosesse van sirkonium keramiek
Die gietproses speel 'n skakelrol in die hele voorbereidingsproses van keramiekmateriale, en is die sleutel om die werkverrigtingbetroubaarheid en produksieherhaalbaarheid van keramiekmateriale en -komponente te verseker.
Met die ontwikkeling van die samelewing kan die tradisionele handkniemetode, wielvormmetode, voegmetode, ens. van tradisionele keramiek nie meer aan die behoeftes van die moderne samelewing vir produksie en verfyning voldoen nie, so 'n nuwe gietproses is gebore.ZrO2 fyn keramiek materiaal word wyd gebruik in die volgende 9 tipes gietprosesse (2 tipes droë metodes en 7 tipes nat metodes):

1. Droë gietvorm

1.1 Droë pers

Droë pers gebruik druk om keramiekpoeier in 'n sekere vorm van die liggaam te druk.Die essensie daarvan is dat die poeierdeeltjies onder die werking van eksterne krag mekaar in die vorm nader, en stewig gekombineer word deur interne wrywing om 'n sekere vorm te handhaaf.Die vernaamste defek in drooggeperste groen liggame is spallasie, wat te wyte is aan die interne wrywing tussen die poeiers en die wrywing tussen die poeiers en die vormwand, wat lei tot drukverlies binne die liggaam.

Die voordele van droë pers is dat die grootte van die groen liggaam akkuraat is, die operasie is eenvoudig, en dit is gerieflik om gemeganiseerde werking te realiseer;die inhoud van vog en bindmiddel in die groen droë pers is minder, en die droog- en vuurkrimping is klein.Dit word hoofsaaklik gebruik om produkte met eenvoudige vorms te vorm, en die aspekverhouding is klein.Die verhoogde produksiekoste wat deur vormslytasie veroorsaak word, is die nadeel van droë pers.

1.2 Isostatiese pers

Isostatiese pers is 'n spesiale vormingsmetode wat ontwikkel is op die basis van tradisionele droë pers.Dit gebruik vloeistofoordragdruk om druk eweredig op die poeier binne die elastiese vorm uit alle rigtings toe te pas.As gevolg van die konsekwentheid van die interne druk van die vloeistof, dra die poeier dieselfde druk in alle rigtings, sodat die verskil in die digtheid van die groen liggaam vermy kan word.

Isostatiese pers word verdeel in nat sak isostatiese pers en droë sak isostatiese pers.Nat sak isostatiese pers kan produkte met komplekse vorms vorm, maar dit kan net af en toe werk.Droë sak isostatiese pers kan outomatiese deurlopende werking realiseer, maar kan slegs produkte vorm met eenvoudige vorms soos vierkantige, ronde en buisvormige deursnee.Isostatiese pers kan 'n eenvormige en digte groen liggaam verkry, met klein vuurkrimping en eenvormige krimping in alle rigtings, maar die toerusting is kompleks en duur, en die produksiedoeltreffendheid is nie hoog nie, en dit is slegs geskik vir die vervaardiging van materiale met spesiale vereistes.

2. Nat vorming

2.1 Voegvoeging
Die gietvormproses is soortgelyk aan bandgietwerk, die verskil is dat die gietproses fisiese dehidrasieproses en chemiese stollingsproses insluit.Fisiese dehidrasie verwyder die water in die flodder deur die kapillêre werking van die poreuse gipsvorm.Die Ca2+ wat gegenereer word deur die oplossing van die oppervlak CaSO4 verhoog die ioniese sterkte van die flodder, wat lei tot die flokkulering van die flodder.
Onder die werking van fisiese dehidrasie en chemiese stolling word die keramiekpoeierdeeltjies op die gipsvormwand neergesit.Grouting is geskik vir die voorbereiding van grootskaalse keramiekonderdele met komplekse vorms, maar die kwaliteit van die groen liggaam, insluitend vorm, digtheid, sterkte, ens., is swak, die arbeidsintensiteit van werkers is hoog, en dit is nie geskik nie. vir outomatiese bedrywighede.

2.2 Warm gietwerk
Warm gietvorm is om keramiekpoeier met bindmiddel (paraffien) te meng by 'n relatief hoë temperatuur (60 ~ 100 ℃) om suspensie vir warm gietwerk te verkry.Die suspensie word onder die werking van saamgeperste lug in die metaalvorm ingespuit, en die druk word gehandhaaf.Verkoeling, ontvorm om 'n wasblanko te verkry, die wasblanko word onder die beskerming van 'n inerte poeier ontwak om 'n groen liggaam te verkry, en die groen liggaam word by hoë temperatuur gesinter om porselein te word.

Die groen liggaam wat deur warm gietwerk gevorm word, het presiese afmetings, eenvormige interne struktuur, minder vormslytasie en hoë produksiedoeltreffendheid, en is geskik vir verskeie grondstowwe.Die temperatuur van die wasmis en die vorm moet streng beheer word, anders sal dit onder inspuiting of vervorming veroorsaak, dus is dit nie geskik vir die vervaardiging van groot dele nie, en die tweestap-vuurproses is ingewikkeld en energieverbruik is hoog.

2.3 Bandgietwerk
Bandgiet is om keramiekpoeier volledig te meng met 'n groot hoeveelheid organiese bindmiddels, weekmakers, dispergeermiddels, ens. om 'n vloeibare viskose suspensie te verkry, voeg die suspensie by die bak van die gietmasjien en gebruik 'n skraper om die dikte te beheer.Dit vloei uit na die vervoerband deur die toevoerspuitstuk, en die filmblanko word verkry nadat dit gedroog is.

Hierdie proses is geskik vir die voorbereiding van filmmateriaal.Om beter buigsaamheid te verkry, word 'n groot hoeveelheid organiese materiaal bygevoeg, en die prosesparameters moet streng beheer word, anders sal dit maklik defekte soos afskilfering, strepe, lae filmsterkte of moeilike afskilfering veroorsaak.Die organiese materiaal wat gebruik word, is giftig en sal omgewingsbesoedeling veroorsaak, en 'n nie-giftige of minder toksiese stelsel moet soveel as moontlik gebruik word om omgewingsbesoedeling te verminder.

2.4 Gel spuitgiet
Gel spuitgiet tegnologie is 'n nuwe kolloïdale vinnige prototipering proses wat die eerste keer uitgevind is deur navorsers by Oak Ridge National Laboratory in die vroeë 1990's.Die kern daarvan is die gebruik van organiese monomeeroplossings wat polimeer tot hoësterkte, lateraal gekoppelde polimeer-oplosmiddelgels.

'n Mis keramiekpoeier opgelos in 'n oplossing van organiese monomere word in 'n vorm gegiet, en die monomeermengsel polimeriseer om 'n gel deel te vorm.Aangesien die lateraal gekoppelde polimeer-oplosmiddel slegs 10%–20% (massafraksie) polimeer bevat, is dit maklik om die oplosmiddel uit die jeldeel te verwyder deur 'n droogstap.Terselfdertyd, as gevolg van die laterale verbinding van die polimere, kan die polimere nie tydens die droogproses saam met die oplosmiddel migreer nie.

Hierdie metode kan gebruik word om enkelfase- en saamgestelde keramiekonderdele te vervaardig, wat komplekse vormige, kwasi-net-grootte keramiekonderdele kan vorm, en die groensterkte daarvan is so hoog as 20-30Mpa of meer, wat herverwerk kan word.Die hoofprobleem van hierdie metode is dat die krimptempo van die embrioliggaam relatief hoog is tydens die verdigtingsproses, wat maklik lei tot die vervorming van die embrioliggaam;sommige organiese monomere het suurstofinhibisie, wat veroorsaak dat die oppervlak afskilfer en afval;as gevolg van die temperatuur-geïnduseerde organiese monomeer polimerisasie proses, wat veroorsaak Temperatuur skeer lei tot die bestaan ​​van interne spanning, wat veroorsaak dat die spasies gebreek word en so aan.

2.5 Direkte stolling spuitgiet
Direkte stollingsspuitgieting is 'n giettegnologie wat deur ETH Zurich ontwikkel is: oplosmiddelwater, keramiekpoeier en organiese bymiddels word volledig gemeng om elektrostaties stabiele, lae-viskositeit, hoë-vastestof-inhoud flodder te vorm, wat verander kan word deur slurry pH of chemikalieë by te voeg. wat elektrolietkonsentrasie verhoog, dan word die flodder in 'n nie-poreuse vorm ingespuit.

Beheer die vordering van chemiese reaksies tydens die proses.Die reaksie voor spuitgiet word stadig uitgevoer, die viskositeit van die suspensie word laag gehou, en die reaksie word versnel na spuitgiet, die suspensie stol, en die vloeibare suspensie word in 'n soliede liggaam omskep.Die verkryde groen liggaam het goeie meganiese eienskappe en die sterkte kan 5kPa bereik.Die groen liggaam word ontvorm, gedroog en gesinter om 'n keramiekdeel van die verlangde vorm te vorm.

Die voordele daarvan is dat dit nie of net 'n klein hoeveelheid organiese bymiddels benodig nie (minder as 1%), die groen liggaam hoef nie te ontvet nie, die groen liggaamsdigtheid is eenvormig, die relatiewe digtheid is hoog (55%~ 70%), en dit kan groot-grootte en kompleksvormige keramiekonderdele vorm.Die nadeel daarvan is dat die bymiddels duur is, en gas word gewoonlik tydens die reaksie vrygestel.

2.6 Spuitgieten
Spuitgieten word al lank gebruik in die giet van plastiekprodukte en die giet van metaalvorms.Hierdie proses maak gebruik van lae temperatuur uitharding van termoplastiese organiese stowwe of hoë temperatuur uitharding van termohardende organiese stowwe.Die poeier en organiese draer word in 'n spesiale mengtoerusting gemeng, en dan onder hoë druk (tien tot honderde MPa) in die vorm ingespuit.As gevolg van die groot gietdruk, het die verkry spasies presiese afmetings, hoë gladheid en kompakte struktuur;die gebruik van spesiale giettoerusting verbeter die produksiedoeltreffendheid aansienlik.

In die laat 1970's en vroeë 1980's is die spuitgietproses toegepas op die giet van keramiekonderdele.Hierdie proses realiseer die plastiese giet van onvrugbare materiale deur 'n groot hoeveelheid organiese materiaal by te voeg, wat 'n algemene keramiek plastiek gietproses is.Benewens die gebruik van termoplastiese organiese stowwe (soos poliëtileen, polistireen), termohardende organiese stowwe (soos epoksiehars, fenoliese hars), of wateroplosbare polimere as die hoofbindmiddel, is dit nodig om sekere hoeveelhede proses by te voeg in spuitgiettegnologie. hulpmiddels soos weekmakers, smeermiddels en koppelmiddels om die vloeibaarheid van die keramiekspuitsuspensie te verbeter en die kwaliteit van die spuitgegote liggaam te verseker.

Die spuitgietproses het die voordele van 'n hoë mate van outomatisering en presiese grootte van die gietvorm.Die organiese inhoud in die groen liggaam van spuitgevormde keramiekonderdele is egter so hoog as 50vol%.Dit neem lank, selfs etlike dae tot dosyne dae, om hierdie organiese stowwe in die daaropvolgende sinterproses uit te skakel, en dit is maklik om kwaliteitsdefekte te veroorsaak.

2.7 Kolloïdale spuitgietwerk
Om die probleme op te los van die groot hoeveelheid organiese materiaal wat bygevoeg word en die moeilikheid om die probleme in die tradisionele spuitgietproses uit te skakel, het Tsinghua Universiteit kreatief 'n nuwe proses vir kolloïdale spuitgiet van keramiek voorgestel, en onafhanklik 'n kolloïdale spuitgietprototipe ontwikkel. om die inspuiting van onvrugbare keramiekmis te realiseer.vorming.

Die basiese idee is om kolloïdale gietvorm met spuitgieten te kombineer, deur gebruik te maak van eie spuittoerusting en nuwe uithardingstegnologie wat deur die kolloïdale in-situ stollingsvormproses verskaf word.Hierdie nuwe proses gebruik minder as 4 gew.% organiese materiaal.'n Klein hoeveelheid organiese monomere of organiese verbindings in die watergebaseerde suspensie word gebruik om vinnig die polimerisasie van organiese monomere te veroorsaak na inspuiting in die vorm om 'n organiese netwerkskelet te vorm, wat die keramiekpoeier eweredig toevou.Onder hulle word nie net die tyd van degumming aansienlik verkort nie, maar ook die moontlikheid van krake van degumming word aansienlik verminder.

Daar is 'n groot verskil tussen spuitgiet van keramiek en kolloïdale gietwerk.Die belangrikste verskil is dat eersgenoemde tot die kategorie plastiekgietwerk behoort, en laasgenoemde behoort tot floddervorming, dit wil sê die flodder het geen plastisiteit nie en is 'n onvrugbare materiaal.Omdat die suspensie geen plastisiteit in kolloïdale gietvorm het nie, kan die tradisionele idee van keramiekspuitgietwerk nie aanvaar word nie.As kolloïdale gietwerk met spuitgiet gekombineer word, word kolloïdale spuitgietwerk van keramiekmateriaal gerealiseer deur gebruik te maak van eie spuittoerusting en nuwe uithardingstegnologie wat deur kolloïdale in-situ gietproses verskaf word.

Die nuwe proses van kolloïdale spuitgiet van keramiek verskil van algemene kolloïdale gietvorm en tradisionele spuitgiet.Die voordeel van 'n hoë mate van gietoutomatisering is 'n kwalitatiewe sublimasie van die kolloïdale gietproses, wat die hoop sal word vir die industrialisasie van hoë-tegnologie keramiek.