Напредно производство: Керамичко обликување со вбризгување во подем

Примена на технологија на керамичко обликување со вбризгување

Со брзиот развој на CIM технологијата, производите за обликување на керамички вбризгување се применуваат во некои аспекти

1. Една третина од швајцарските кутии за часовници се произведени со технологија за обликување со вбризгување на керамички прав, а материјалот е цирконија, керамички материјал кој никогаш не се троши.
2. Јапонија има индустриски конектори со цирконски влакна со дијаметар на внатрешна дупка од 0,015 mm.
3. Соединетите Американски Држави реализираа производство на цирконски машинки за коса и примена на компоненти од силициум нитрид во моторите.
4. Развиена керамичка облога на прецизна мешалка со двојна спирала и керамички млазници со двојни навои во Државната клучна лабораторија за металургија на прав на Централниот јужен универзитет за технологија во Кина. Сензорот за цирконија беше успешно развиен од Факултетот за наука и технологија за материјали на Универзитетот за наука и технологија Хуажонг користејќи CIM технологија.

Основен дијаграм на тек на процесот на керамичко обликување со инјектирање

Прашок, врзивно средство, распрскувач, лубрикант -- мешање -- гранулација со дегасирање -- инјектирање -- одмастување -- синтерување -- Тестирање на производот

Технологија за обликување керамички вбризгување за барањата за керамички прав

1. Прашокот треба да биде специјално подготвен за висока гранична густина на полнење и ниска цена;
2. Прашокот не се агломерира;
3. Обликот на прав е главно сферичен;
4. Има доволно триење помеѓу прашокот за да се избегне деформација или колапс на палката по отстранувањето на врзивото. Во повеќето случаи, природниот наклон Аголот треба да биде поголем од 55°;
5. Со цел да се олесни брзото синтерување, треба да има мала просечна големина на честички, генерално помала од 1 μm;
6. Самиот прав е густ, без внатрешни пори;
7. Површината на пудрата е чиста и не реагира хемиски со врзивно средство.

Систем за врзивно средство за вбризгување

Врзувачите во обликувањето со инјектирање имаат две основни функции.

Како прво, прашокот може рамномерно да се меша во фазата на обликување со инјектирање, а прашокот може да има добра флуидност по загревањето;

Второ, врзивото може да го задржи обликот на телото по калапи со инјектирање и за време на одмастување.

Може да се каже дека врзивото е јадрото и клучот во технологијата за калапи со вбризгување во прав, а секое подобрување и пробив на процесот на обликување со вбризгување е придружено со раѓање на нов систем за поврзување. Во CIM, бидејќи големината на честичките во прав е помала од онаа на калапот со вбризгување на метален прашок, флуидноста на самиот прав е слаба, а јазот помеѓу прашокот и врзивото по мешањето е многу мал, што резултира со тешко одмастување, што поставува понапорни барања за врзивно средство. Затоа, како врзивно средство за обликување на керамички шприц, мора да се исполнат следниве услови:

1. Добра подвижност. Вискозноста на обликувањето со инјектирање треба да биде умерена, вискозноста е превисока, прашокот не може ефективно да се дисперзира во врзивно средство, не само што е тешко да се меша, туку и тешко е да се добие рамномерно измешана палка, што е лесно да се создадат дефекти во калапот; Премногу низок вискозитет ќе предизвика раслојување на керамичкиот прав и врзивно средство, а вискозноста не може да варира премногу со температурата, инаку ќе се појават дефекти.

2. Средството за врзување мора да може добро да го намокри прашокот и да има добар ефект на адхезија на пудрата. Вообичаено, за да се подобрат перформансите на мокрењето на врзивото, треба да се додадат некои површински активни супстанции за да се намали вискозноста на смесата и да се зголеми нејзината флуидност. Во исто време, врзивно средство ги навлажнува честичките за да произведе капиларна сила за да ги адсорбира честичките и да го заштити телото од деформација. За да се обезбеди стабилност на палката, прашокот треба да биде инертен во однос на врзивно средство.

3. Врзувачот е составен од повеќекомпонентна органска материја. Тешко е за едно органско врзивно средство да ги исполни барањата за флуидност, а откако една од компонентите е обезмастена, се формира отворена порозност, што е погодно за исклучување на преостанатото врзивно средство. Практиката докажа дека стапката на одмастување на повеќекомпонентното врзивно средство е многу побрза од онаа на еднокомпонентното врзивно средство и дека дефектите се многу помали. Се разбира, органските полимери со повеќекомпонентни врзива се компатибилни.

4. Врзувачот има висока топлинска спроводливост и низок коефициент на термичка експанзија. Ова не само што ги избегнува дефектите предизвикани од термички стрес, туку и го намалува термичкиот шок на телото и ги намалува дефектите.

5. Покрај тоа, врзивно средство мора да биде и нетоксично, не загадува, не испарува, не апсорбира влага, а перформансите на цикличното загревање не се менуваат.

Споредба на предностите и недостатоците на различните системи за врзување

Составени се неколку вообичаени врзива во CIM

Во последниве години, најтипичните врзива често се користат во различни калапи со вбризгување на керамички прав во светот. Како што може да се види од табелата, врзивите што се користат во CIM главно припаѓаат на термопластичниот повеќекомпонентен систем.

Подготовка на CIM смеса

Мешавина е мешавина од прав и врзивно средство. Во целиот процес на вбризгување, подготовката на смесата за врзување во прав и полимер е еден од најважните чекори. Процесот бара смесата да има добра хомогеност, добри реолошки својства и добри карактеристики за одмастување.

За избраната технологија за мешање, главната улога е да се усогласат брзината, температурата и времето. Меѓутоа, ако брзината и температурата на мешање се премногу ниски, без разлика колку долго времето на мешање не може да биде еднолично.

Реолошкиот проблем на ПИМ е главно евалуација и карактеризирање на вискозноста на смесата.

Калапи со инјектирање

Целта на обликувањето со вбризгување е да се добие тело за формирање CIM без дефекти и рамномерно распоредување на честичките во посакуваната форма. Подготвената смеса генерално може да се инјектира во обичната пластична машина за вбризгување или може да се инјектира во специјалната машина за вбризгување прашок. Параметрите на процесот на калапи генерално вклучуваат температура на вбризгување, притисок на вбризгување, брзина на вбризгување, притисок на задржување на притисок, време на ладење на задржување на притисок и температура на мувла. Ако параметрите на процесот не се правилно контролирани, лесно е да се произведат разни дефекти. Дефектите при вбризгување не може да се отстранат во подоцнежниот процес, така што овој процес мора строго да се контролира, што е од клучно значење за подобрување на приносот на производот и искористувањето на материјалот.

Делови за калапи со инјектирање со цирконија

Контрола на дефекти во процесот на калапи со вбризгување на керамика

Контролата на дефектите во процесот на вбризгување може да се разгледува од два аспекта: од една страна, се поставува односот помеѓу температурата на обликувањето, притисокот и времето; Другиот аспект е протокот на храна во шуплината на мувлата при полнење. Бидејќи повеќето производи на CIM се мали делови со сложени форми и барања за висока прецизност, протокот на смесата во шуплината на мувлата вклучува проблеми со дизајнот на мувлата, вклучувајќи ја локацијата на отворот за напојување, должината на каналот за проток, локацијата на отворот за вентилација итн., што бара јасно разбирање на параметрите на својствата на протокот на смесата, температурата во шуплината на дистрибуција на мувлата и резидниот стрес на мувлата.

Керамичко синтерување

Процесот на синтерување е главно за да се контролира растот на големината на зрната на керамиката, да се добијат потребните фазни материјали и да се обезбеди висока густина на синтерување и густо керамичко синтерувано тело.

Процесот на синтерување два важни параметри: температура на синтерување и време на синтерување

Нов процес на калапи со вбризгување на керамика

Калапот со вбризгување во прав (PCM) е нов развој на калапи со вбризгување во прав.Оваа техника користи машина за вбризгување со двојно буре за сукцесивно инјектирање на две различни мешавини на прашок/врзувач во шуплината на мувлата. Овој процес овозможува површинската обработка да се направи за време на обликувањето со инјектирање, наместо откако ќе се подготви готовиот производ. Подготовката и површинската обработка на производот може да се заврши во еден процес, кој сам по себе е многу привлечен од технички и економски аспект.

Технологијата на калапи со вбризгување со низок притисок, во однос на самиот процес на вбризгување, процесот на вбризгување со низок притисок е подобар од вбризгувањето со висок притисок.Напојувањето на општиот вискозитет помеѓу 1,5-4,0Pa.s може да се заврши со компримиран воздух од 0,8Mpa, кој може да ги отстрани хидрауличниот систем, клипот за вбризгување и системот за поврзувачка прачка во традиционалната опрема. Може да се види дека предностите на вбризгувањето со низок притисок се градиентот на низок притисок во зелената боја за вбризгување, малата абење на мувла, хранењето со нелеплива мувла, избегнувањето на загадувањето на хранењето предизвикано од абењето на клипот за инјектирање и неодвојувањето на прав/врзиво. Покрај тоа, постои мала потрошувачка на енергија, мала големина на опремата, едноставна структура и ниска цена.