Циркония керамикасынын тогуз так калыптоо процесси

Циркония керамикасынын тогуз так калыптоо процесси
калыптандыруу жараяны керамикалык материалдарды бүт даярдоо жараянында байланыштыруучу ролду ойнойт, жана керамикалык материалдардын жана компоненттеринин аткаруу ишенимдүүлүгүн жана өндүрүш кайталануучулугун камсыз кылуу үчүн ачкычы болуп саналат.
Коомдун өнүгүшү менен салттуу керамикалык кол камырлоо ыкмасы, дөңгөлөк калыптандыруу ыкмасы, лоток ыкмасы ж.ZrO2 майда керамикалык материалдар төмөндөгү 9 формада калыптандыруу процессинде кеңири колдонулат (2 түрү кургак ыкма жана 7 түрү нымдуу ыкма):

1. Кургак калыптоо

1.1 Кургак басуу

Кургак прессте керамикалык порошок дененин белгилүү бир формасына басуу үчүн басымды колдонот.Анын маңызы сырткы күчтүн таасири астында порошок бөлүкчөлөрү калыпта бири-бирине жакындап, ички сүрүлүү менен бекем биригип, белгилүү форманы сактап калууда.Кургак пресстелген жашыл денелердеги негизги кемчилик - бул спалляция, ал порошоктордун ортосундагы ички сүрүлүүдөн жана порошок менен көктүн дубалынын ортосундагы сүрүлүүдөн келип чыгат, натыйжада дененин ичиндеги басым жоголот.

кургак пресстин артыкчылыктары жашыл дененин өлчөмү так, операция жөнөкөй жана механикалаштырылган операцияны ишке ашыруу үчүн ыңгайлуу;жашыл кургак прессте нымдуулуктун жана туташтыргычтын курамы азыраак, ал эми кургатуу жана күйгүзүү аз.Ал, негизинен, жөнөкөй фигуралар менен буюмдарды түзүү үчүн колдонулат, жана тараптардын катышы аз.Көктүн эскирүүсү менен шартталган өндүрүштүн кымбатташы кургак пресстин кемчилиги болуп саналат.

1.2 Изостатикалык басуу

Изостатикалык пресстөө – салттуу кургак пресстин негизинде иштелип чыккан формалоонун өзгөчө ыкмасы.Ал серпилгич калыптын ичиндеги порошокко бардык тараптан бирдей басым жасоо үчүн суюктуктун өтүүчү басымын колдонот.Суюктуктун ички басымынын ырааттуулугунан улам порошок бардык багыттар боюнча бирдей басымды көтөрөт, ошондуктан жашыл дененин тыгыздыгынын айырмасын болтурбай коюуга болот.

Изостатикалык пресстөө нымдуу баштык изостатикалык пресстөө жана кургак баштык изостатикалык басуу болуп бөлүнөт.Нымдуу баштык изостатикалык басуу татаал формадагы өнүмдөрдү түзө алат, бирок ал үзгүлтүк менен гана иштей алат.Кургак баштык изостатикалык басуу автоматтык үзгүлтүксүз иштөөнү ишке ашыра алат, бирок төрт бурчтуу, тегерек жана түтүктүү кесилиштер сыяктуу жөнөкөй формадагы буюмдарды гана түзө алат.Изостатикалык пресстөө бир калыпта жана жыш жашыл денени ала алат, аз күйүү кичирейтүү жана бардык багыттар боюнча бирдей кичирейүү менен, бирок жабдуулар татаал жана кымбат, өндүрүштүн натыйжалуулугу жогору эмес, ал атайын материалдар менен материалдарды өндүрүү үчүн гана ылайыктуу. талаптар.

2. нымдуу калыптандыруу

2.1
Тыюу процесси лента куюуга окшош, айырмасы калыптоо процессине физикалык суусуздануу процесси жана химиялык коагуляция процесси кирет.Физикалык суусуздануу лайдадагы сууну тешиктүү гипс формасынын капиллярдык аракети аркылуу кетирет.CaSO4 бетинин эрүүсүнөн пайда болгон Са2+ шламдын иондук күчүн жогорулатат, натыйжада шламдын флокуляциясы пайда болот.
Физикалык суусуздануу жана химиялык коагуляциянын таасири астында керамикалык порошок бөлүкчөлөрү гипс калыптын дубалына жайгаштырылат.Грутовка татаал формадагы ири керамикалык тетиктерди даярдоого ылайыктуу, бирок жашыл тулкусунун сапаты, анын ичинде формасы, тыгыздыгы, бекемдиги жана башкалар начар, жумушчулардын эмгек сыйымдуулугу жогору жана ылайыктуу эмес. автоматташтырылган операциялар үчүн.

2.2 Ысык куюу
Ыстык куюу - бул ысык куюу үчүн шламды алуу үчүн салыштырмалуу жогорку температурада (60~100℃) керамикалык порошокту байланыштыргыч (парафин) менен аралаштыруу.Шлам кысылган абанын таасири астында металл калыпка куюлат жана басым сакталат.Муздатуу, мом бланкасын алуу үчүн формадан ажыратуу, мом бланк жашыл денени алуу үчүн инерттүү порошоктун коргоосу астында деваксацияланат, ал эми жашыл дене фарфор болуу үчүн жогорку температурада агломерацияланат.

Ысык куюу менен пайда болгон жашыл дененин так өлчөмдөрү, бирдиктүү ички түзүлүшү, көктүн эскириши аз жана өндүрүштүн жогорку натыйжалуулугу бар жана ар кандай чийки заттарга ылайыктуу.Мом шламынын жана көктүн температурасы катуу көзөмөлгө алынышы керек, антпесе ал инъекциянын астында же деформацияга алып келет, ошондуктан ал чоң бөлүктөрдү өндүрүү үчүн ылайыктуу эмес жана эки этаптуу күйгүзүү процесси татаал жана энергия керектөөсү жогору.

2.3 Лента куюу
Лента куюу – бул аккан илешкектүү шламды алуу үчүн керамикалык порошокту көп сандагы органикалык бириктиргичтер, пластификаторлор, дисперсенттер ж.Ал азыктандыруучу саптама аркылуу конвейерге агып чыгат да, кургатылгандан кийин пленка бланк алынат.

Бул процесс киноматериалдарды даярдоо үчүн ылайыктуу.Жакшыраак ийкемдүүлүккө ээ болуу үчүн көп сандагы органикалык заттар кошулуп, процесстин параметрлерин катуу көзөмөлгө алуу талап кылынат, антпесе пилинг, сызыктар, пленканын күчү аз же кыйын пилинг сыяктуу кемчиликтерди оңой эле пайда кылат.Колдонулган органикалык заттар уулуу жана айлана-чөйрөнүн булганышына алып келет жана айлана-чөйрөнүн булганышын азайтуу үчүн мүмкүн болушунча уулуу эмес же азыраак уулуу система колдонулушу керек.

2.4 Гель инъекциялык калыптоо
Гель инъекциялык калыптоо технологиясы биринчи жолу 1990-жылдардын башында Oak Ridge Улуттук лабораториясынын изилдөөчүлөрү тарабынан ойлоп табылган жаңы коллоиддик тез прототиптөө процесси.Анын негизи органикалык мономердик эритмелерди колдонуу болуп саналат, алар полимерлешип, жогорку күчтүү, капталдан байланышкан полимер-эриткич гелдерге айланат.

Органикалык мономерлердин эритмесинде эриген керамикалык порошоктун шламы калыпка куюлат, ал эми мономер аралашмасы полимерленип, гелдешкен бөлүккө айланат.Капталдан байланышкан полимер-эриткичтин курамында болгону 10%–20% (массалык үлүшү) полимер бар болгондуктан, кургатуу кадамы менен гелдин бөлүгүнөн эриткичти алып салуу оңой.Ошол эле учурда полимерлердин капталдан туташкандыгынан, кургатуу процессинде полимерлер эриткич менен кошо миграциялай албайт.

Бул ыкма бир фазалуу жана курама керамикалык бөлүктөрүн өндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн, алар комплекстүү түрүндөгү, квази-тор өлчөмдөгү керамикалык бөлүктөрүн түзө алат жана анын жашыл күчү 20-30Mpa же андан көп, кайра иштетилиши мүмкүн.Бул ыкманын негизги көйгөйү - түйүлдүктүн денесинин кичирейүү ылдамдыгы тыгыздашуу процессинде салыштырмалуу жогору болуп, эмбриондун денесинин деформациясына оңой алып келет;кээ бир органикалык мономерлер кычкылтектин ингибициясына ээ, бул беттин кабыгын жана түшүп кетишин шарттайт;температура менен шартталган органикалык мономердин полимеризация процессинен улам Температуралык кыруу ички стресстин болушуна алып келет, бул бланкалардын сынышына жана башкаларга алып келет.

2.5 Түздөн-түз катуулануу инъекциялык калыптоо
Түздөн-түз катуулоочу инъекциялык калыптоо - бул ETH Zurich тарабынан иштелип чыккан калыптоо технологиясы: эриткич суу, керамикалык порошок жана органикалык кошумчалар электростатикалык туруктуу, аз илешкектүү, катуу мазмундагы суспензияны түзүү үчүн толугу менен аралаштырылган, аны Slurry pH же химиялык заттарды кошуу менен өзгөртүүгө болот. электролит концентрациясын жогорулатат, андан кийин суспензия көзөнөктүү эмес калыпка куюлат.

Процесстин жүрүшүндө химиялык реакциялардын жүрүшүн көзөмөлдөө.Инъекциялык формага салууга чейинки реакция жай жүрүп, шламдын илешкектүүлүгү төмөн кармалат, ал эми инъекциядан кийин реакция тездетип, суспензия катып, суюктук суспензия катуу денеге айланат.Алынган жашыл дене жакшы механикалык касиеттерге ээ жана күчү 5kPa жетиши мүмкүн.Жашыл тулку калыптан ажыратылат, кургатылат жана керектүү формадагы керамикалык бөлүгүн түзөт.

Анын артыкчылыктары, ал органикалык кошумчалардын аз өлчөмдөгү (1% дан кем эмес) кереги жок же талап кылбайт, жашыл денени майсыздандырууга муктаж эмес, жашыл дененин тыгыздыгы бирдей, салыштырмалуу тыгыздыгы жогору (55%~). 70%), жана ал ири өлчөмдөгү жана татаал түрүндөгү керамикалык бөлүктөрүн түзө алат.Анын кемчилиги кошумчалар кымбат, ал эми газ көбүнчө реакция учурунда бөлүнүп чыгат.

2.6 Инъекциялык калыптоо
Инжектордук форма пластикалык буюмдарды калыптоодо жана металл калыптарды калыптоодо көптөн бери колдонулуп келет.Бул процессте термопластикалык органикалык заттарды төмөнкү температурада айыктыруу же термопластикалык органикалык заттарды жогорку температурада айыктыруу колдонулат.Порошок жана органикалык алып жүрүүчү атайын аралаштыргыч жабдыкта аралаштырылат, андан кийин жогорку басымда (ондон жүздөгөн МПа) калыпка куюлат.Калыптын чоң басымынан улам алынган бланктар так өлчөмдөргө, жогорку жылмакайга жана компакт түзүлүшкө ээ;атайын калыптоо жабдууларды пайдалануу абдан өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатат.

1970-жылдардын аягында жана 1980-жылдардын башында инжектордук формалоо процесси керамикалык тетиктерди калыпка салууда колдонулган.Бул процесс кеңири таралган керамикалык пластмасса калыптоо процесси болгон органикалык заттардын чоң көлөмүн кошуу менен тукумсуз материалдарды пластикалык калыпка келтирүүнү ишке ашырат.Инъекциялык калыптоо технологиясында термопластикалык органикалык заттарды (мисалы, полиэтилен, полистирол), термореактивдүү органикалык заттарды (мисалы, эпоксиддүү чайыр, фенолдук чайыр сыяктуу) же сууда эрүүчү полимерлерди негизги туташтыргыч катары колдонуудан тышкары, процесстин белгилүү өлчөмдөрүн кошуу керек. керамикалык инъекциялык суспензиянын суюктугун жакшыртуу жана инъекциялык формада куюлган корпустун сапатын камсыз кылуу үчүн пластификаторлор, майлоочу материалдар жана бириктиргичтер сыяктуу жардамчы каражаттар.

Инжектордук формалоо процесси автоматташтыруунун жогорку даражасынын жана калыптоо бланкынын так өлчөмүнүн артыкчылыктарына ээ.Бирок, инжектордук формадагы керамикалык бөлүктөрдүн жашыл денесиндеги органикалык мазмун 50vol% га чейин жогору.Бул органикалык заттарды кийинки агломерациялоо процессинде жок кылуу үчүн көп убакыт, ал тургай бир нече күндөн ондогон күндөр талап кылынат, ал эми сапаттык кемчиликтерди кетирүү оңой.

2.7 Коллоиддик инъекциялык калыптоо
Кошулган органикалык заттардын көп сандагы көйгөйлөрүн жана салттуу куюу процессиндеги кыйынчылыктарды жоюу үчүн Цинхуа университети керамикалык коллоиддик инжектордук калыптоо үчүн жаңы процессти чыгармачылык менен сунуш кылды жана өз алдынча коллоиддик инжектордук форманын прототибин иштеп чыкты. кысыр керамикалык шламды инъекциялоону ишке ашыруу.калыптандыруу.

Негизги идея коллоиддик калыптандырууну инжектордук форма менен айкалыштыруу болуп саналат, коллоиддик инжектордук жабдыктарды жана коллоиддик ин-ситуациялоо процесси тарабынан камсыз кылынган жаңы айыктыруу технологиясын колдонуу.Бул жаңы процесс органикалык заттардын 4wt.% дан азын колдонот.Суу негизиндеги суспензиядагы органикалык мономерлердин же органикалык кошулмалардын аз өлчөмдөгү органикалык мономерлердин полимеризациясын калыпка сайгандан кийин тез түртүү үчүн колдонулат, ал органикалык тармак скелетин түзүшөт, ал керамикалык порошокту бирдей ороп турат.Алардын ичинде дегумминациялоонун убактысы гана эмес, ошондой эле дегминациянын жарака кетүү мүмкүнчүлүгү да бир топ кыскарат.

Керамика инъекциялык калыптоо менен коллоиддик калыптын ортосунда чоң айырма бар.Негизги айырмасы, биринчиси пластикалык калыптоо категориясына кирет, ал эми экинчиси шламды калыпка кирет, башкача айтканда, шлам пластикалык касиетке ээ эмес жана тукумсуз материал.Коллоиддик калыпта шламдын пластикалык касиети жок болгондуктан, керамикалык инжектордук калыптын салттуу идеясын кабыл алууга болбойт.Эгерде коллоиддик калыптоо инжектордук калыптоо менен айкалыштырылса, керамикалык материалдарды коллоиддик инжектордук формалоо коллоиддик инжектордук формалоо процесси тарабынан берилген жеке инжектордук жабдууларды жана жаңы айыктыруу технологиясын колдонуу менен ишке ашырылат.

Керамикалык коллоиддик инжектордук калыптын жаңы процесси жалпы коллоиддик калыптандыруудан жана салттуу инжектордук формадан айырмаланат.Формалоону автоматташтыруунун жогорку даражасынын артыкчылыгы коллоиддик калыптоо процессинин сапаттык сублимациясы болуп саналат, ал жогорку технологиялык керамика өндүрүшүнүн үмүтүнө айланат.