Qabaqcıl İstehsalat: Artan Keramika Enjeksiyon Kalıpları

Keramika inyeksiya texnologiyasının tətbiqi

CIM texnologiyasının sürətli inkişafı ilə bəzi aspektlərdə keramika inyeksiya məhsulları tətbiq edilmişdir

1. İsveçrə saat qutularının üçdə biri keramika tozu enjeksiyon qəlibləmə texnologiyasından istifadə etməklə istehsal olunur və material sirkoniyadır, heç vaxt köhnəlməyən keramika materialıdır.
2. Yaponiyada daxili çuxur diametri 0,015 mm olan sənayeləşdirilmiş sirkoniya lifi birləşdiriciləri var.
3. Birləşmiş Ştatlar sirkoniya saç kəsmə maşınlarının istehsalını və mühərriklərdə silikon nitrid komponentlərinin tətbiqini həyata keçirdi.
4. Çin Mərkəzi Cənub Texnologiya Universitetinin Toz Metallurgiyasının Dövlət Açar Laboratoriyasında ikiqat saplı dəqiq ikiqat spiral qarışdırıcı və keramika ucluqlarının keramika astarları işlənib hazırlanmışdır. Zirkon sensoru CIM texnologiyasından istifadə edərək Huazhong Elm və Texnologiya Universitetinin Material Elmləri və Texnologiyaları Məktəbi tərəfindən uğurla işlənib hazırlanmışdır.

Keramika enjeksiyon qəlibinin əsas proses cədvəli

Toz, bağlayıcı, dispersant, sürtkü materialı -- qarışdırma -- deqazasiya qranulyasiyası -- inyeksiya -- yağdan təmizləmə -- sinterləmə -- məhsulun sınaqdan keçirilməsi

Seramik toz tələbləri üçün Seramik Enjeksiyon qəlibləmə texnologiyası

1. Toz yüksək hədd doldurma sıxlığı və aşağı qiymət üçün xüsusi hazırlanmalıdır;
2. Toz yığılmır;
3. Tozun forması əsasən sferikdir;
4. Bağlayıcı çıxarıldıqdan sonra iş parçasının deformasiyası və ya çökməsinin qarşısını almaq üçün toz arasında kifayət qədər sürtünmə var. Əksər hallarda təbii yamac bucağı 55°-dən çox olmalıdır;
5. Sürətli sinterləşdirməni asanlaşdırmaq üçün onun kiçik orta hissəcik ölçüsü, ümumiyyətlə 1 μm-dən az olmalıdır;
6. Tozun özü sıxdır, daxili məsamələri yoxdur;
7. Tozun səthi təmizdir və bağlayıcı ilə kimyəvi reaksiya vermir.

Enjeksiyon qəlibləmə bağlayıcı sistemi

Enjeksiyon qəliblərində bağlayıcılar iki əsas funksiyaya malikdir.

Əvvəla, toz enjeksiyon qəlibləmə mərhələsində bərabər şəkildə qarışdırıla bilər və toz qızdırıldıqdan sonra yaxşı axıcılığa malik ola bilər;

İkincisi, bağlayıcı enjeksiyon qəlibindən sonra və yağdan təmizlənmə zamanı bədənin formasını saxlaya bilər.

Demək olar ki, bağlayıcı toz enjeksiyon qəlibləmə texnologiyasının əsas və açarıdır və enjeksiyon qəlibləmə prosesinin hər bir təkmilləşməsi və sıçrayışı yeni bir bağlama sisteminin doğulması ilə müşayiət olunur. CIM-də toz hissəciklərinin ölçüsü metal toz enjeksiyon qəlibindən daha kiçik olduğundan, tozun özünün axıcılığı zəifdir və qarışdırıldıqdan sonra toz ilə bağlayıcı arasındakı boşluq çox kiçikdir, nəticədə yağdan təmizlənmə çətin olur və bu, bağlayıcı üçün daha tələbkar tələblər qoyur. Buna görə də, keramika enjeksiyon kalıplama bağlayıcısı olaraq aşağıdakı şərtlər yerinə yetirilməlidir:

1. Yaxşı hərəkətlilik. Enjeksiyon qəlibinin özlülüyü mülayim olmalıdır, özlülük çox yüksəkdir, toz bağlayıcıda effektiv şəkildə səpələnə bilməz, nəinki qarışdırmaq çətindir, həm də qəlibləmə qüsurlarını istehsal etmək asan olan vahid qarışıq iş parçası əldə etmək çətindir; Çox aşağı özlülük keramika tozunun və bağlayıcının delaminasiyasına səbəb olacaq və özlülük temperaturla çox dəyişə bilməz, əks halda qüsurlar yaranacaq.

2. Bağlayıcı tozu yaxşı islatmalı və toz üzərində yaxşı yapışma effektinə malik olmalıdır. Adətən bağlayıcının islatma qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün qarışığın özlülüyünü azaltmaq və axıcılığını artırmaq üçün bəzi səthi aktiv maddələr əlavə edilməlidir. Eyni zamanda, bağlayıcı hissəcikləri adsorbsiya etmək və bədəni deformasiyadan qorumaq üçün kapilyar qüvvə yaratmaq üçün hissəcikləri isladır. Kütlənin dayanıqlığını təmin etmək üçün toz bağlayıcıya nisbətən təsirsiz olmalıdır.

3. Bağlayıcı çoxkomponentli üzvi maddələrdən ibarətdir. Tək üzvi bağlayıcının axıcılıq tələblərinə cavab verməsi çətindir və komponentlərdən biri yağdan təmizləndikdən sonra qalan bağlayıcının xaric edilməsinə şərait yaradan açıq məsaməlilik əmələ gəlir. Təcrübə sübut etdi ki, çoxkomponentli bağlayıcının yağdan təmizlənməsi sürəti tək komponentli bağlayıcıya nisbətən daha sürətlidir və qüsurlar daha azdır. Əlbəttə ki, çoxkomponentli bağlayıcıları olan üzvi polimerlər uyğun gəlir.

4. Bağlayıcı yüksək istilik keçiriciliyinə və aşağı istilik genişlənmə əmsalına malikdir. Bu, nəinki termal gərginlik nəticəsində yaranan qüsurların qarşısını alır, həm də bədənə olan termal şoku azaldır və qüsurları azaldır.

5. Bundan əlavə, bağlayıcı da toksik olmayan, çirkləndirici olmayan, uçucu olmayan, nəm udma qabiliyyətinə malik olmalıdır və tsiklik istilik performansı dəyişmir.

Müxtəlif bağlayıcı sistemlərin üstünlükləri və çatışmazlıqlarının müqayisəsi

CIM-də bir neçə ümumi bağlayıcıdan ibarətdir

Son illərdə dünyada müxtəlif keramika tozu enjeksiyon qəliblərində tez-tez istifadə edilən ən tipik bağlayıcılar. Cədvəldən göründüyü kimi, CİM-də istifadə olunan bağlayıcılar əsasən termoplastik çoxkomponentli sistemə aiddir.

CIM qarışığının hazırlanması

Qarışıq toz və bağlayıcı qarışığıdır. Bütün injection qəlibləmə prosesində toz və polimer bağlayıcı qarışığın hazırlanması ən vacib addımlardan biridir. Proses qarışığın yaxşı homojenliyə, yaxşı reoloji xassələrə və yaxşı yağdan təmizləmə xüsusiyyətlərinə malik olmasını tələb edir.

Seçilmiş qarışdırma texnologiyası üçün əsas rol sürəti, temperaturu və vaxtı uyğunlaşdırmaqdır. Ancaq qarışdırma sürəti və temperaturu çox aşağı olarsa, qarışdırma müddəti nə qədər uzun olsa da, vahid ola bilməz.

PİM-in reoloji problemi əsasən qarışığın özlülüyünün qiymətləndirilməsi və səciyyələndirilməsidir.

Enjeksiyon qəlibləmə

Püskürtmə qəlibinin məqsədi heç bir qüsuru olmayan və istənilən formada vahid hissəcik düzümü ilə CIM formalaşdıran gövdə əldə etməkdir. Hazırlanmış qarışıq ümumiyyətlə adi plastik enjeksiyon qəlibləmə maşınına vurula bilər və ya xüsusi toz vurma maşınına vurula bilər. Kalıplama prosesinin parametrlərinə ümumiyyətlə enjeksiyon temperaturu, enjeksiyon təzyiqi, enjeksiyon sürəti, təzyiq saxlama təzyiqi, təzyiq saxlayan soyutma vaxtı və qəlib temperaturu daxildir. Proses parametrlərinə düzgün nəzarət edilmirsə, müxtəlif qüsurlar yaratmaq asandır. Enjeksiyon qüsurları sonrakı prosesdə aradan qaldırıla bilməz, buna görə də bu prosesə ciddi nəzarət edilməlidir, bu da məhsulun məhsuldarlığını və materialdan istifadəni yaxşılaşdırmaq üçün vacibdir.

Zirkonium enjeksiyon qəlib hissələri

Keramika injection qəlibləmə prosesində qüsurlara nəzarət

Enjeksiyon qəlibləmə prosesində qüsurların idarə edilməsinə iki aspektdən baxıla bilər: bir tərəfdən qəlibləmə temperaturu, təzyiqi və vaxtı arasında əlaqə qurulur; Digər aspekt doldurma zamanı qəlib boşluğunda yem axınıdır. CIM məhsullarının əksəriyyəti mürəkkəb formalı və yüksək dəqiqlik tələblərinə malik kiçik hissələr olduğundan, qəlib boşluğunda qarışığın axını qəlib dizaynı məsələlərini, o cümlədən qidalandırma limanının yeri, axın kanalının uzunluğu, havalandırma deliyinin yeri və s. daxildir ki, bu da qarışığın axın xüsusiyyətinin parametrlərinin, qəlib boşluğundakı temperaturun və qalıqların paylanmasının dəqiq başa düşülməsini tələb edir.

Keramika sinterləmə

Sinterləmə prosesi əsasən keramikanın taxıl ölçüsünün böyüməsinə nəzarət etmək, tələb olunan faza materiallarını əldə etmək və yüksək sinterləmə sıxlığını və sıx keramika sinterlənmiş gövdəsini təmin etməkdir.

Sinterləmə prosesi iki mühüm parametrdir: sinterləmə temperaturu və sinterləmə vaxtı

Yeni keramika enjeksiyon qəlibləmə prosesi

Powder co-injection tökmə (PCM) toz enjeksiyon qəlibinin yeni inkişafıdır.Bu texnika iki müxtəlif toz/bağlayıcı qarışığı ardıcıl olaraq qəlib boşluğuna vurmaq üçün iki barrelli enjeksiyon qəlibləmə maşınından istifadə edir. Bu proses hazır məhsul hazırlandıqdan sonra deyil, injection qəlibləmə zamanı səth müalicəsini həyata keçirməyə imkan verir. Məhsulun hazırlanması və səthinin işlənməsi bir prosesdə tamamlana bilər ki, bu da texniki və iqtisadi baxımdan çox cəlbedicidir.

Aşağı təzyiqli enjeksiyon qəlibləmə texnologiyası, enjeksiyon prosesinin özü baxımından, aşağı təzyiqli enjeksiyon prosesi yüksək təzyiqli enjeksiyondan daha yaxşıdır.1,5-4,0Pa.s arasında ümumi özlülüyün qidalanması 0,8Mpa sıxılmış hava ilə tamamlana bilər ki, bu da hidravlik sistemi, enjeksiyon pistonunu və ənənəvi avadanlıqda birləşdirici çubuq sistemini çıxara bilər. Görünür ki, aşağı təzyiqli enjeksiyonun üstünlükləri inyeksiya yaşıllığında aşağı təzyiq gradienti, kiçik qəlib aşınması, yapışmayan kalıbın qidalanması, enjeksiyon pistonunun aşınması nəticəsində yaranan qidalanma çirklənməsinin qarşısını almaq və toz/bağlayıcının ayrılmamasıdır. Bundan əlavə, aşağı enerji istehlakı, kiçik avadanlıq ölçüsü, sadə quruluş və aşağı qiymət var.