उन्नत विनिर्माण: सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग का उदय

का अनुप्रयोग सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग तकनीक

तेजी से विकास के साथबजेसीआईएम प्रौद्योगिकी के उपयोग से, सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग उत्पादों को कुछ पहलुओं में लागू किया गया है

1. स्विस घड़ी के एक तिहाई केस सिरेमिक पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग प्रौद्योगिकी का उपयोग करके बनाए जाते हैं, और इनका पदार्थ जिरकोनिया होता है, जो एक सिरेमिक पदार्थ है जो कभी खराब नहीं होता।
2. जापान ने 0.015 मिमी के आंतरिक छिद्र व्यास वाले जिरकोनिया फाइबर कनेक्टर का औद्योगिकीकरण किया है।
3. संयुक्त राज्य अमेरिका ने जिरकोनिया हेयर क्लिपर्स के उत्पादन और इंजनों में सिलिकॉन नाइट्राइड घटकों के अनुप्रयोग को साकार किया है।
4. राज्य कुंजी प्रयोगशाला में सटीक डबल हेलिक्स मिक्सर और डबल थ्रेड के साथ सिरेमिक नोजल की सिरेमिक लाइनिंग विकसित की गई। पाउडर धातुकर्म चीन के सेंट्रल साउथ यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी के। हुआज़ोंग यूनिवर्सिटी ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के स्कूल ऑफ़ मैटेरियल्स साइंस एंड टेक्नोलॉजी द्वारा ज़िरकोनिया सेंसर को सफलतापूर्वक विकसित किया गया है। सीआईएम प्रौद्योगिकी.

सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग की मूल प्रक्रिया प्रवाह चार्ट

पाउडर, बाइंडर, डिस्पर्सेंट, स्नेहक - मिश्रण - डीगैसिंग ग्रैन्यूलेशन - इंजेक्शन - डीग्रीजिंग - सिंटरिंग -- उत्पाद का परीक्षण करना

सिरेमिक पाउडर आवश्यकताओं के लिए सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रौद्योगिकी

1. पाउडर को विशेष रूप से उच्च सीमा भराव घनत्व और कम लागत के लिए तैयार किया जाना चाहिए।
2. पाउडर एकत्रित नहीं होता है।
3. पाउडर का आकार मुख्यतः गोलाकार होता है।
4. बाइंडर हटाने के बाद बिलेट के विरूपण या ढहने से बचने के लिए पाउडर के बीच पर्याप्त घर्षण होना चाहिए। अधिकांश मामलों में, प्राकृतिक ढलान कोण 55° से अधिक होना चाहिए;
5. तेजी से सिंटरिंग की सुविधा के लिए, इसका औसत कण आकार छोटा होना चाहिए, आम तौर पर 1 माइक्रोन से कम;
6. पाउडर स्वयं घना है, आंतरिक छिद्रों के बिना;
7. पाउडर की सतह साफ होती है और बाइंडर के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं करती।

इंजेक्शन मोल्डिंग बाइंडर प्रणाली

इंजेक्शन मोल्डिंग में बाइंडरों के दो बुनियादी कार्य होते हैं।

सबसे पहले, इंजेक्शन मोल्डिंग चरण में पाउडर को समान रूप से मिश्रित किया जा सकता है, और गर्म करने के बाद पाउडर में अच्छी तरलता हो सकती है;

दूसरे, बाइंडर इंजेक्शन मोल्डिंग के बाद और डीग्रीजिंग के दौरान शरीर के आकार को बनाए रख सकता है।

यह कहा जा सकता है कि पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग तकनीक में बाइंडर मूल और कुंजी है, और इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया में प्रत्येक सुधार और सफलता के साथ एक नई बॉन्डिंग प्रणाली का जन्म होता है। सीआईएम में, चूँकि पाउडर के कणों का आकार धातु पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग की तुलना में छोटा होता है, पाउडर की तरलता स्वयं कम होती है, और मिश्रण के बाद पाउडर और बाइंडर के बीच का अंतर बहुत छोटा होता है, जिसके परिणामस्वरूप डीग्रीसिंग मुश्किल होती है, जिससे बाइंडर के लिए और अधिक कठिन आवश्यकताएँ सामने आती हैं। इसलिए, सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग बाइंडर के रूप में, निम्नलिखित शर्तें पूरी होनी चाहिए:

1. अच्छी गतिशीलता। इंजेक्शन मोल्डिंग की चिपचिपाहट मध्यम होनी चाहिए। चिपचिपाहट बहुत अधिक होने पर, पाउडर को बाइंडर में प्रभावी ढंग से नहीं फैलाया जा सकता है, न केवल मिश्रण करना मुश्किल होता है, बल्कि एक समान रूप से मिश्रित बिलेट प्राप्त करना भी मुश्किल होता है, जिससे मोल्डिंग दोष उत्पन्न होना आसान होता है; बहुत कम चिपचिपाहट सिरेमिक पाउडर और बाइंडर के विघटन का कारण बनेगी, और चिपचिपाहट तापमान के साथ बहुत अधिक उतार-चढ़ाव नहीं कर सकती है, अन्यथा दोष उत्पन्न होंगे।

2. बाइंडर को पाउडर को अच्छी तरह गीला करने और पाउडर पर अच्छा आसंजन प्रभाव डालने में सक्षम होना चाहिए। आमतौर पर, बाइंडर के गीला करने के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, मिश्रण की श्यानता कम करने और उसकी तरलता बढ़ाने के लिए कुछ सतही सक्रिय पदार्थ मिलाए जाने चाहिए। साथ ही, बाइंडर कणों को गीला करके केशिका बल उत्पन्न करता है जो कणों को सोख लेता है और शरीर को विकृत होने से बचाता है। बिलेट की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, पाउडर को बाइंडर के सापेक्ष निष्क्रिय होना चाहिए।

3. बाइंडर बहु-घटक कार्बनिक पदार्थों से बना होता है। एकल कार्बनिक बाइंडर के लिए तरलता की आवश्यकताओं को पूरा करना कठिन होता है, और एक घटक के डीग्रीज़ होने के बाद, एक खुला छिद्र बनता है, जो शेष बाइंडर के निष्कासन के लिए अनुकूल होता है। अभ्यास से यह सिद्ध हो चुका है कि बहु-घटक बाइंडर की डीग्रीज़िंग दर एकल-घटक बाइंडर की तुलना में बहुत तेज़ होती है, और दोष बहुत कम होते हैं। बेशक, बहु-घटक बाइंडर वाले कार्बनिक पॉलिमर संगत होते हैं।

4. बाइंडर में उच्च तापीय चालकता और कम तापीय प्रसार गुणांक होता है। यह न केवल तापीय तनाव से होने वाले दोषों से बचाता है, बल्कि शरीर पर लगने वाले तापीय आघात को भी कम करता है और दोषों को कम करता है।

5. इसके अलावा, बाइंडर गैर विषैला, गैर प्रदूषणकारी, गैर अस्थिर, गैर नमी अवशोषित करने वाला भी होना चाहिए, और चक्रीय हीटिंग प्रदर्शन में बदलाव नहीं होना चाहिए।

विभिन्न बाइंडर प्रणालियों के फायदे और नुकसान की तुलना

CIM में कई सामान्य बाइंडर शामिल हैं

हाल के वर्षों में, दुनिया भर में विभिन्न सिरेमिक पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग में अक्सर इस्तेमाल होने वाले सबसे विशिष्ट बाइंडर। जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, CIM में इस्तेमाल होने वाले बाइंडर मुख्य रूप से थर्मोप्लास्टिक बहु-घटक प्रणाली से संबंधित हैं।

सीआईएम मिश्रण की तैयारी

मिश्रण, पाउडर और बाइंडर का मिश्रण होता है। संपूर्ण इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया में, पाउडर और पॉलीमर बाइंडर मिश्रण तैयार करना सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है। इस प्रक्रिया के लिए आवश्यक है कि मिश्रण में अच्छी समरूपता, अच्छे रियोलॉजिकल गुण और अच्छी डीग्रीजिंग विशेषताएँ हों।

चयनित मिश्रण तकनीक के लिए, मुख्य भूमिका दर, तापमान और समय का मिलान करना है। हालाँकि, यदि मिश्रण की गति और तापमान बहुत कम हैं, तो मिश्रण का समय चाहे कितना भी लंबा क्यों न हो, एक समान नहीं हो सकता।

पीआईएम की रियोलॉजिकल समस्या मुख्य रूप से मिश्रण की श्यानता का मूल्यांकन और लक्षण-निर्धारण है।

अंतः क्षेपण ढलाई

इंजेक्शन मोल्डिंग का उद्देश्य एक दोषरहित और समान कण व्यवस्था वाली CIM मोल्डिंग बॉडी प्राप्त करना है, जो वांछित आकार में हो। तैयार मिश्रण को आम तौर पर साधारण प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन में या विशेष पाउडर इंजेक्शन मशीन में इंजेक्ट किया जा सकता है। मोल्डिंग प्रक्रिया के मापदंडों में आम तौर पर इंजेक्शन तापमान, इंजेक्शन दबाव, इंजेक्शन गति, दबाव धारण समय, दबाव धारण शीतलन समय और मोल्ड तापमान शामिल होते हैं। यदि प्रक्रिया मापदंडों को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो विभिन्न दोष उत्पन्न होना आसान है। इंजेक्शन दोषों को बाद की प्रक्रिया में समाप्त नहीं किया जा सकता है, इसलिए इस प्रक्रिया को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए, जो उत्पाद की उपज और सामग्री उपयोग में सुधार के लिए महत्वपूर्ण है।

ज़िरकोनिया इंजेक्शन मोल्डिंग पार्ट्स

सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया में दोषों का नियंत्रण

इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया में दोषों के नियंत्रण को दो पहलुओं से देखा जा सकता है: एक ओर, मोल्डिंग तापमान, दबाव और समय के बीच संबंध स्थापित होता है; दूसरी ओर, भरते समय मोल्ड गुहा में फ़ीड का प्रवाह होता है। चूँकि अधिकांश CIM उत्पाद जटिल आकार और उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं वाले छोटे पुर्जे होते हैं, इसलिए मोल्ड गुहा में मिश्रण के प्रवाह में मोल्ड डिज़ाइन संबंधी मुद्दे शामिल होते हैं, जिसमें फ़ीड पोर्ट का स्थान, प्रवाह चैनल की लंबाई, वेंट होल का स्थान आदि शामिल हैं, जिसके लिए मिश्रण प्रवाह गुण, मोल्ड गुहा में तापमान और अवशिष्ट तनाव के वितरण के मापदंडों की स्पष्ट समझ की आवश्यकता होती है।

सिरेमिक सिंटरिंग

सिंटरिंग प्रक्रिया मुख्य रूप से सिरेमिक के अनाज के आकार के विकास को नियंत्रित करने, आवश्यक चरण सामग्री प्राप्त करने और उच्च सिंटरिंग घनत्व और घने सिरेमिक sintered शरीर को सुनिश्चित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

सिंटरिंग प्रक्रिया के दो महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं: सिंटरिंग तापमान और सिंटरिंग समय

नई सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया

पाउडर सह-इंजेक्शन मोल्डिंग (पीसीएम) पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग का एक नया विकास है। इस तकनीक में एक डबल-बैरल इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन का उपयोग करके दो अलग-अलग पाउडर/बाइंडर मिश्रणों को मोल्ड कैविटी में क्रमिक रूप से इंजेक्ट किया जाता है। इस प्रक्रिया से सतह का उपचार तैयार उत्पाद तैयार होने के बाद नहीं, बल्कि इंजेक्शन मोल्डिंग के दौरान ही किया जा सकता है। उत्पाद की तैयारी और सतह का उपचार एक ही प्रक्रिया में पूरा किया जा सकता है, जो तकनीकी और आर्थिक दृष्टि से अपने आप में बहुत आकर्षक है।

कम दबाव इंजेक्शन मोल्डिंग प्रौद्योगिकी, इंजेक्शन प्रक्रिया के संदर्भ में, कम दबाव इंजेक्शन प्रक्रिया उच्च दबाव इंजेक्शन से बेहतर है। 1.5-4.0Pa.s के बीच सामान्य श्यानता की फीडिंग 0.8MPa संपीड़ित वायु द्वारा पूरी की जा सकती है, जिससे पारंपरिक उपकरणों में हाइड्रोलिक सिस्टम, इंजेक्शन पिस्टन और कनेक्टिंग रॉड सिस्टम को हटाया जा सकता है। यह देखा जा सकता है कि इंजेक्शन ग्रीन में कम दबाव वाले इंजेक्शन क्षेत्र के कम दबाव प्रवणता, कम मोल्ड घिसाव, नॉन-स्टिक मोल्ड फीडिंग, और इंजेक्शन पिस्टन के घिसाव और पाउडर/बाइंडर के अलग न होने से होने वाले फीडिंग प्रदूषण से बचाव के फायदे हैं। इसके अलावा, कम ऊर्जा खपत, छोटे उपकरण आकार, सरल संरचना और कम लागत भी है।