Zirkonli keramika to'qqizta nozik kalıplama jarayoni

Zirkonli keramika to'qqizta nozik kalıplama jarayoni
Kalıplama jarayoni keramika materiallarini tayyorlashning butun jarayonida bog'lovchi rol o'ynaydi va seramika materiallari va komponentlarining ishlash ishonchliligi va ishlab chiqarishning takrorlanishini ta'minlashning kalitidir.
Jamiyatning rivojlanishi bilan an'anaviy keramika an'anaviy qo'lda yoğurma usuli, g'ildirak shakllantirish usuli, grouting usuli va boshqalar zamonaviy jamiyatning ishlab chiqarish va tozalash ehtiyojlarini qondira olmaydi, shuning uchun yangi qoliplash jarayoni tug'ildi.ZrO2 nozik keramika materiallari quyidagi 9 turdagi qoliplash jarayonlarida keng qo'llaniladi (2 turdagi quruq usul va 7 turdagi nam usullar):

1. Quruq qoliplash

1.1 Quruq presslash

Quruq presslashda seramika kukunini tananing ma'lum bir shakliga bosish uchun bosim qo'llaniladi.Uning mohiyati shundaki, tashqi kuch ta'sirida kukun zarralari qolipda bir-biriga yaqinlashadi va ma'lum bir shaklni saqlab qolish uchun ichki ishqalanish bilan mustahkam birlashtiriladi.Quruq presslangan yashil jismlardagi asosiy nuqson spallatsiya bo'lib, bu changlar orasidagi ichki ishqalanish va kukunlar va qolip devori orasidagi ishqalanish tufayli tana ichidagi bosimning yo'qolishiga olib keladi.

Quruq presslashning afzalliklari shundaki, yashil tananing o'lchami aniq, operatsiya oddiy va mexanizatsiyalashgan operatsiyani amalga oshirish qulay;yashil quruq presslashda namlik va bog'lovchining tarkibi kamroq, quritish va pishirish qisqarishi esa kichikdir.U asosan oddiy shakllarga ega bo'lgan mahsulotlarni shakllantirish uchun ishlatiladi va tomonlar nisbati kichikdir.Mog'orning aşınmasından kelib chiqadigan ishlab chiqarish narxining oshishi quruq presslashning kamchiliklari hisoblanadi.

1.2 Izostatik presslash

Izostatik presslash - an'anaviy quruq presslash asosida ishlab chiqilgan maxsus shakllantirish usuli.Elastik qolip ichidagi kukunga barcha yo'nalishlardan teng ravishda bosim o'tkazish uchun suyuqlik uzatish bosimidan foydalanadi.Suyuqlikning ichki bosimining mustahkamligi tufayli kukun barcha yo'nalishlarda bir xil bosimga ega, shuning uchun yashil tananing zichligidagi farqdan qochish mumkin.

Izostatik presslash nam qop izostatik presslash va quruq qop izostatik presslashga bo'linadi.Nam sumka izostatik presslash murakkab shakllarga ega bo'lgan mahsulotlarni shakllantirishi mumkin, ammo u faqat vaqti-vaqti bilan ishlashi mumkin.Quruq sumka izostatik presslash avtomatik uzluksiz ishlashni amalga oshirishi mumkin, lekin faqat kvadrat, dumaloq va quvurli tasavvurlar kabi oddiy shakllarga ega mahsulotlarni shakllantirishi mumkin.Izostatik presslash barcha yo'nalishlarda kichik otish qisqarishi va bir xil qisqarishi bilan bir xil va zich yashil tanani olishi mumkin, ammo uskuna murakkab va qimmat, ishlab chiqarish samaradorligi yuqori emas va u faqat maxsus materiallarni ishlab chiqarish uchun javob beradi. talablar.

2. Nam shakllanish

2.1 Grouting
Grouting qoliplash jarayoni lenta quyish jarayoniga o'xshaydi, farq shundaki, qoliplash jarayoni jismoniy suvsizlanish jarayoni va kimyoviy koagulyatsiya jarayonini o'z ichiga oladi.Jismoniy suvsizlanish g'ovakli gips mog'orining kapillyar ta'siri orqali atala ichidagi suvni olib tashlaydi.CaSO4 sirtining erishi natijasida hosil bo'lgan Ca2+ eritmaning ion kuchini oshiradi, natijada bulamaç flokulyatsiyasiga olib keladi.
Jismoniy suvsizlanish va kimyoviy koagulyatsiya ta'sirida keramika kukunlari zarralari gips mog'or devoriga yotqiziladi.Grouting murakkab shakllarga ega bo'lgan keng ko'lamli keramika qismlarini tayyorlash uchun javob beradi, lekin yashil tananing sifati, shu jumladan shakli, zichligi, mustahkamligi va boshqalar yomon, ishchilarning mehnat zichligi yuqori va u mos kelmaydi. avtomatlashtirilgan operatsiyalar uchun.

2.2 Issiq quyma
Issiq quyish - bu issiq quyish uchun atala olish uchun keramika kukunini bog'lovchi (parafin) bilan nisbatan yuqori haroratda (60 ~ 100 ℃) aralashtirish.Atlama siqilgan havo ta'sirida metall qolipga AOK qilinadi va bosim saqlanib qoladi.Mum blankini olish uchun sovutish, qolipdan tushirish, mum blankasi yashil tanani olish uchun inert kukun himoyasi ostida mumsizlanadi va yashil tana chinni bo'lish uchun yuqori haroratda sinterlanadi.

Issiq quyish natijasida hosil bo'lgan yashil tanasi aniq o'lchamlarga, bir xil ichki tuzilishga, kamroq qolib aşınmasına va yuqori ishlab chiqarish samaradorligiga ega va turli xil xom ashyolarga mos keladi.Mumli atala va mog'orning harorati qat'iy nazorat qilinishi kerak, aks holda u in'ektsiya ostida yoki deformatsiyaga olib keladi, shuning uchun u katta qismlarni ishlab chiqarish uchun mos emas va ikki bosqichli otish jarayoni murakkab va energiya sarfi yuqori.

2.3 Lenta quyish
Lenta quyish - oquvchan yopishqoq atala olish uchun keramika kukunini ko'p miqdorda organik bog'lovchilar, plastifikatorlar, dispersantlar va boshqalar bilan to'liq aralashtirish, quyma mashinasining hunisiga atala qo'shish va qalinligini nazorat qilish uchun qirg'ichdan foydalanish.U oziqlantiruvchi ko'krak orqali konveyerga oqib chiqadi va quritgandan keyin plyonka blankasi olinadi.

Ushbu jarayon kino materiallarini tayyorlash uchun javob beradi.Yaxshiroq moslashuvchanlikni olish uchun ko'p miqdorda organik moddalar qo'shiladi va jarayon parametrlarini qat'iy nazorat qilish talab etiladi, aks holda bu osonlikcha peeling, chiziqlar, past plyonka kuchi yoki qiyin peeling kabi nuqsonlarni keltirib chiqaradi.Amaldagi organik moddalar zaharli bo'lib, atrof-muhitning ifloslanishiga olib keladi va atrof-muhit ifloslanishini kamaytirish uchun iloji boricha toksik bo'lmagan yoki kamroq toksik tizimdan foydalanish kerak.

2.4 Jel bilan quyish
Jel qarshi kalıplama texnologiyasi 1990-yillarning boshlarida Oak Ridge milliy laboratoriyasi tadqiqotchilari tomonidan birinchi marta ixtiro qilingan yangi kolloid tez prototiplash jarayonidir.Uning asosida yuqori quvvatli, lateral bog'langan polimer-erituvchi jellarga polimerlanadigan organik monomer eritmalaridan foydalanish kiradi.

Organik monomerlar eritmasida erigan keramika kukuni shlammasi qolipga quyiladi va monomer aralashmasi polimerlanadi va gellangan qism hosil qiladi.Yon tomondan bog'langan polimer-eritma faqat 10% -20% (massa ulushi) polimerni o'z ichiga olganligi sababli, quritish bosqichida erituvchini jel qismidan olib tashlash oson.Shu bilan birga, polimerlarning lateral ulanishi tufayli polimerlar quritish jarayonida erituvchi bilan ko'chira olmaydi.

Ushbu usul bir fazali va kompozit keramika qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin, ular murakkab shakldagi, kvazi-to'r o'lchamli keramika qismlarini tashkil qilishi mumkin va uning yashil kuchi 20-30Mpa yoki undan ko'p bo'lib, qayta ishlanishi mumkin.Bu usulning asosiy muammosi shundaki, embrion tanasining qisqarish tezligi zichlash jarayonida nisbatan yuqori bo'lib, bu embrion tanasining oson deformatsiyasiga olib keladi;ba'zi organik monomerlar kislorod inhibisyoniga ega, bu esa sirtni tozalash va tushishiga olib keladi;harorat ta'siri ostida organik monomer polimerizatsiya jarayoni tufayli, sabab Harorat soqol ichki stress mavjudligiga olib keladi, bu esa bo'shliqlarning buzilishiga olib keladi va hokazo.

2.5 To'g'ridan-to'g'ri qotib qoladigan inyeksion kalıplama
To'g'ridan-to'g'ri qotib qoladigan inyeksion kalıplama ETH Zurich tomonidan ishlab chiqilgan qoliplash texnologiyasidir: erituvchi suv, keramik kukun va organik qo'shimchalar elektrostatik barqaror, past yopishqoqlik, yuqori qattiq tarkibli atala hosil qilish uchun to'liq aralashtiriladi, bu Slurry pH yoki kimyoviy moddalar qo'shilishi bilan o'zgartirilishi mumkin. elektrolitlar kontsentratsiyasini oshiradi, keyin atala gözenekli bo'lmagan qolipga AOK qilinadi.

Jarayon davomida kimyoviy reaktsiyalarning borishini nazorat qilish.Inyeksion kalıplamadan oldin reaksiya asta-sekinlik bilan amalga oshiriladi, bulamaçning yopishqoqligi past bo'ladi va in'ektsion kalıplamadan keyin reaktsiya tezlashadi, atala qotib qoladi va suyuq atala qattiq tanaga aylanadi.Olingan yashil tanasi yaxshi mexanik xususiyatlarga ega va quvvat 5kPa ga yetishi mumkin.Yashil tanasi yiqilib, quritiladi va kerakli shakldagi keramika qismini hosil qilish uchun sinterlanadi.

Uning afzalliklari shundaki, u oz miqdorda organik qo'shimchalarga muhtoj emas yoki faqat kerak (1% dan kam), yashil tanani yog'sizlantirish kerak emas, yashil tananing zichligi bir xil, nisbiy zichligi yuqori (55% ~). 70% ni tashkil qiladi va u katta o'lchamli va murakkab shakldagi keramik qismlarni tashkil qilishi mumkin.Uning kamchiligi shundaki, qo'shimchalar qimmat va reaktsiya paytida gaz odatda chiqariladi.

2.6 Inyeksion kalıplama
Inyeksion kalıplama uzoq vaqtdan beri plastik mahsulotlarni qoliplash va metall qoliplarni qoliplashda qo'llanilgan.Bu jarayonda termoplastik organik moddalarning past haroratda qotib qolishi yoki termoset qiluvchi organiklarning yuqori haroratda qotib qolishi qoʻllaniladi.Kukun va organik tashuvchi maxsus aralashtirish uskunasida aralashtiriladi, so'ngra yuqori bosim ostida (o'nlab dan yuzlab MPa) qolipga AOK qilinadi.Katta kalıplama bosimi tufayli olingan blankalar aniq o'lchamlarga, yuqori silliqlikka va ixcham tuzilishga ega;maxsus qoliplash uskunasidan foydalanish ishlab chiqarish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.

1970-yillarning oxiri va 1980-yillarning boshlarida inyeksion kalıplama jarayoni seramika qismlarini qoliplash uchun qo'llanilgan.Ushbu jarayon keng tarqalgan keramik plastmassa qoliplash jarayoni bo'lgan katta miqdordagi organik moddalarni qo'shib, bepusht materiallarning plastik qoliplarini amalga oshiradi.Inyeksion kalıplama texnologiyasida asosiy bog'lovchi sifatida termoplastik organik moddalar (masalan, polietilen, polistirol), termoset qiluvchi organik moddalar (epoksi qatroni, fenolik qatronlar) yoki suvda eruvchan polimerlardan foydalanishga qo'shimcha ravishda ma'lum miqdordagi jarayonni qo'shish kerak. seramika qarshi suspenziyasining suyuqligini yaxshilash va inyeksion kalıplama korpusining sifatini ta'minlash uchun plastifikatorlar, moylash materiallari va biriktiruvchi moddalar kabi yordamchi vositalar.

Inyeksion kalıplama jarayoni yuqori darajadagi avtomatlashtirish va qoliplash blankasining aniq o'lchamlari afzalliklariga ega.Biroq, inyeksion kalıplanmış keramika qismlarining yashil tanasidagi organik tarkib 50 vol% ga teng.Keyinchalik sinterlash jarayonida bu organik moddalarni yo'q qilish uchun uzoq vaqt, hatto bir necha kundan o'nlab kunlar kerak bo'ladi va sifatli nuqsonlarni keltirib chiqarish oson.

2.7 Kolloid inyeksion kalıplama
Ko'p miqdorda organik moddalar qo'shilishi va an'anaviy quyish jarayonidagi qiyinchiliklarni bartaraf etish muammolarini hal qilish uchun Tsinghua universiteti ijodiy ravishda keramika mahsulotlarini kolloid quyish uchun yangi jarayonni taklif qildi va mustaqil ravishda kolloid qarshi kalıplama prototipini ishlab chiqdi. bepusht keramika shlamini in'ektsiya qilishni amalga oshirish.shakllantirish.

Asosiy g'oya kolloid qolipni inyeksion kalıplama bilan birlashtirish, xususiy qarshi uskunalari va kolloid in-situ qotib qoliplash jarayoni tomonidan taqdim etilgan yangi davolash texnologiyasidan foydalangan holda.Ushbu yangi jarayonda organik moddalarning 4 wt.% dan kamrog'i ishlatiladi.Suvga asoslangan suspenziyadagi oz miqdordagi organik monomerlar yoki organik birikmalar organik monomerlarning polimerizatsiyasini qolipga kiritilgandan so'ng tezda qo'zg'atish uchun ishlatiladi, bu organik tarmoq skeletini hosil qiladi, bu esa keramik kukunni teng ravishda o'radi.Ular orasida nafaqat degumming vaqti juda qisqaradi, balki degummingning yorilish ehtimoli ham sezilarli darajada kamayadi.

Keramikani quyish va kolloid kalıplama o'rtasida katta farq bor.Asosiy farq shundaki, birinchisi plastik qoliplash toifasiga kiradi, ikkinchisi esa shlakli qolipga tegishli, ya'ni bulamaç plastiklikka ega emas va bepusht materialdir.Kolloid kalıplamada atala plastisitga ega emasligi sababli, keramik quyishning an'anaviy g'oyasini qabul qilib bo'lmaydi.Agar kolloid qoliplash inyeksion kalıplama bilan birlashtirilsa, keramika materiallarini kolloid inyeksion kalıplama xususiy inyeksion asbob-uskunalar va kolloid in-situ qoliplash jarayoni bilan ta'minlangan yangi davolash texnologiyasidan foydalangan holda amalga oshiriladi.

Keramikaning kolloid qarshi kalıplamasining yangi jarayoni umumiy kolloid kalıplama va an'anaviy qarshi kalıplamadan farq qiladi.Kalıplamani avtomatlashtirishning yuqori darajasining afzalligi yuqori texnologiyali keramika sanoati uchun umid bo'ladigan kolloid qoliplash jarayonining sifatli sublimatsiyasidir.