Technologie de frittage, moulage par injection de céramique (CIM)

Le processus de base de moulage par injection de céramique La technologie CS consiste à ajouter une petite quantité de solution aqueuse à la poudre céramique pour humidifier les particules. La matière superficielle de la poudre se décompose et se dissout partiellement dans la solution, générant ainsi une phase liquide à l'interface entre les particules. La poudre humidifiée est ensuite placée dans un moule, qui est chauffé et soumis simultanément à une forte pression. Après maintien de cette pression pendant une durée déterminée, un matériau céramique dense est obtenu. Au cours de ce processus, la microstructure de la poudre se modifie. matériau céramique évolue, comme le montre l'image.

Bien que de nombreux facteurs systématiques influencent le processus CS, l'équitéPMLe procédé utilisé par cette technologie est relativement simple. L'équipement CS céramique comprend principalement une presse ordinaire, deux plaques chauffantes installées au-dessus et en dessous de la presse, et une enveloppe chauffante à commande électronique peut également être enroulée autour du moule pour chauffer la poudre.

Frittage sous pression oscillante pour le moulage par injection de céramique (CIM) (OPS)

Diverses pressions existantes Frittage Ces technologies utilisent une pression statique constante. L'introduction d'une pression statique pendant la procédé de frittage L'ionisation permet d'éliminer les pores et d'améliorer la densité des céramiques, mais l'ionisation complète et la liaison covalente de céramiques spéciales restent difficiles. L'absence de pores au sein du matériau présente encore certaines limites pour la préparation de matériaux ultra-résistants, très ténacités, très durs et très fiables.
Les principales raisons des limitations du frittage sous pression statique HP se reflètent dans les 3 aspects suivants :

• ① Avant le début du frittage et au début du frittage, la pression constante ne peut pas pleinement réaliser le réarrangement des particules de poudre dans le moule pour obtenir une densité de tassement élevée ;
• ② Aux stades intermédiaires et tardifs du frittage, l’écoulement plastique et l’élimination des agglomérats sont encore limités, et il est difficile d’obtenir une densification uniforme complète du matériau ;
• ③ Dans la phase finale du frittage, il est difficile d’éliminer complètement les pores résiduels sous pression constante.

À cette fin, l'équipe de recherche de l'auteur a proposé un nouveau concept : l'introduction d'une pression oscillante dynamique en remplacement de la pression statique constante utilisée dans le frittage des poudres. Elle a ainsi été pionnière dans le développement de la technologie et des équipements OPS. Sous l'action d'une pression constante relativement élevée, une pression oscillante à fréquence et amplitude réglables est superposée, transformant la « force morte » du frittage traditionnel en « force dynamique ». Le schéma et le principe du dispositif de couplage de la pression oscillante sont présentés sur la figure.

La nouvelle technologie OPS présente des avantages uniques pour la préparation de matériaux à densité proche de la densité théorique (supérieure à 99,9 % de la densité théorique), à ​​faible taux de défauts et à microstructure à grains ultrafins. Sa fiabilité offre une nouvelle approche.