Gevorderde vervaardiging: Keramiekspuitgietwerk aan die toeneem

Toepassing van keramiek spuitgiet tegnologie

Met die vinnige ontwikkeling van CIM-tegnologie is keramiek-spuitgietprodukte in sommige aspekte toegepas

1. Een derde van die Switserse horlosiekaste word vervaardig met behulp van keramiekpoeier-spuitgiettegnologie, en die materiaal is sirkonium, 'n keramiekmateriaal wat nooit dra nie.
2. Japan het geïndustrialiseerde sirkoon-veselverbindings met 'n binnegat deursnee van 0,015 mm.
3. Die Verenigde State het die vervaardiging van sirkonium-haarknippers en die toepassing van silikonnitriedkomponente in enjins besef.
4. Ontwikkelde keramiekvoering van presisie dubbelheliksmenger en keramiekspuitpunte met dubbeldrade in die Staatssleutellaboratorium vir poeiermetallurgie van die Sentraal-Suid Universiteit van Tegnologie van China. Die sirkoon-sensor is suksesvol ontwikkel deur die Skool vir Materiaalwetenskap en Tegnologie van Huazhong Universiteit van Wetenskap en Tegnologie met behulp van CIM-tegnologie.

Basiese prosesvloeidiagram van keramiekspuitgietwerk

Poeier, bindmiddel, dispergeermiddel, smeermiddel -- vermenging -- ontgassinggranulering -- inspuiting -- ontvetting -- sintering -- Produktoetsing

Keramiek spuitgiet tegnologie vir keramiek poeier vereistes

1. Poeier moet spesiaal voorberei word vir hoë limiet vuldigtheid en lae koste;
2. Die poeier agglomereer nie;
3. Die vorm van poeier is hoofsaaklik sferies;
4. Daar is genoeg wrywing tussen die poeier om vervorming of ineenstorting van die knuppel te vermy nadat die bindmiddel verwyder is. In die meeste gevalle moet die natuurlike hellingshoek groter as 55° wees;
5. Ten einde vinnige sintering te vergemaklik, moet dit 'n klein gemiddelde deeltjiegrootte hê, gewoonlik minder as 1 μm;
6. Die poeier self is dig, sonder interne porieë;
7. Die oppervlak van die poeier is skoon en reageer nie chemies met die bindmiddel nie.

Spuitgiet bindmiddel stelsel

Bindmiddels in spuitgietwerk het twee basiese funksies.

Eerstens kan die poeier eweredig gemeng word in die spuitgietfase, en die poeier kan goeie vloeibaarheid hê na verhitting;

Tweedens kan die bindmiddel die vorm van die liggaam behou na spuitgiet en tydens ontvetting.

Daar kan gesê word dat bindmiddel die kern en sleutel in poeierspuitgiettegnologie is, en elke verbetering en deurbraak van spuitgietproses gaan gepaard met die geboorte van 'n nuwe bindingstelsel. In CIM, omdat die poeierdeeltjiegrootte kleiner is as dié van metaalpoeier spuitgiet, is die vloeibaarheid van die poeier self swak, en die gaping tussen die poeier en die bindmiddel na vermenging is baie klein, wat lei tot moeilike ontvetting, wat meer veeleisende vereistes vir die bindmiddel stel. Daarom, as 'n keramiek spuitgiet bindmiddel, moet die volgende voorwaardes nagekom word:

1. Goeie beweeglikheid. Die viskositeit van spuitgiet moet matig wees, die viskositeit is te hoog, die poeier kan nie effektief in die bindmiddel versprei word nie, dit is nie net moeilik om te meng nie, maar ook moeilik om 'n eenvormig gemengde knuppel te kry, wat maklik is om vormdefekte te produseer; Te lae viskositeit sal die delaminering van keramiekpoeier en bindmiddel veroorsaak, en viskositeit kan nie te veel fluktueer met temperatuur nie, anders sal defekte voorkom.

2. Die bindmiddel moet die poeier goed kan benat en 'n goeie adhesie-effek op die poeier hê. Gewoonlik om die benattingsprestasie van die bindmiddel te verbeter, moet sommige oppervlakaktiewe stowwe bygevoeg word om die viskositeit van die mengsel te verminder en die vloeibaarheid daarvan te verhoog. Terselfdertyd maak die bindmiddel die deeltjies nat om kapillêre krag te produseer om die deeltjies te adsorbeer en die liggaam teen vervorming te hou. Om die stabiliteit van die knuppel te verseker, moet die poeier inert wees relatief tot die bindmiddel.

3. Die bindmiddel is saamgestel uit multi-komponent organiese materiaal. Dit is moeilik vir 'n enkele organiese bindmiddel om aan die vloeibaarheidsvereistes te voldoen, en nadat een van die komponente ontvet is, word 'n oop poreusheid gevorm, wat bevorderlik is vir die uitsluiting van die oorblywende bindmiddel. Praktyk het bewys dat die ontvettingstempo van multi-komponent bindmiddel baie vinniger is as dié van enkelkomponent bindmiddel en die defekte is baie minder. Natuurlik is organiese polimere met multi-komponent bindmiddels versoenbaar.

4. Die bindmiddel het hoë termiese geleidingsvermoë en lae termiese uitsettingskoëffisiënt. Dit vermy nie net die defekte wat deur termiese spanning veroorsaak word nie, maar verminder ook die termiese skok vir die liggaam en verminder die defekte.

5. Daarbenewens moet die bindmiddel ook nie-giftig, nie-besoedelend, nie-vlugtig, nie-vogabsorpsie wees, en die sikliese verhittingsprestasie verander nie.

Vergelyking van die voordele en nadele van verskeie bindmiddelstelsels

Verskeie algemene bindmiddels in CIM word saamgestel

In onlangse jare, die mees tipiese bindmiddels wat dikwels gebruik word in verskeie keramiek poeier spuitgiet in die wêreld. Soos uit die tabel gesien kan word, behoort die bindmiddels wat in CIM gebruik word hoofsaaklik aan die termoplastiese multikomponentstelsel.

Voorbereiding van CIM mengsel

'n Mengsel is 'n mengsel van poeier en bindmiddel. In die hele spuitgietproses is die voorbereiding van die poeier- en polimeerbindmiddelmengsel een van die belangrikste stappe. Die proses vereis dat die mengsel goeie homogeniteit, goeie reologiese eienskappe en goeie ontvettingseienskappe moet hê.

Vir die geselekteerde mengtegnologie is die hoofrol om die tempo, temperatuur en tyd te pas. As die mengspoed en temperatuur egter te laag is, maak nie saak hoe lank die mengtyd nie eenvormig kan wees nie.

Die reologiese probleem van PIM is hoofsaaklik die evaluering en karakterisering van die viskositeit van die mengsel.

Spuitgieten

Die doel van spuitgietwerk is om 'n CIM-vormende liggaam te verkry sonder defekte en eenvormige partikelrangskikking in die verlangde vorm. Die voorbereide mengsel kan oor die algemeen in die gewone plastiekspuitgietmasjien ingespuit word, of kan in die spesiale poeierinspuitmasjien ingespuit word. Vormprosesparameters sluit gewoonlik inspuittemperatuur, inspuitdruk, inspuitspoed, drukhoudruk, drukhouverkoelingstyd en vormtemperatuur in. As die prosesparameters nie behoorlik beheer word nie, is dit maklik om verskeie defekte te produseer. Inspuitdefekte kan nie in die daaropvolgende proses uitgeskakel word nie, dus moet hierdie proses streng beheer word, wat van kritieke belang is om produkopbrengs en materiaalbenutting te verbeter.

Sirkoon-spuitgietonderdele

Beheer van defekte in keramiek spuitgietproses

Die beheer van defekte in die spuitgietproses kan vanuit twee aspekte beskou word: aan die een kant word die verhouding tussen giettemperatuur, druk en tyd vasgestel; Die ander aspek is die vloei van voer in die vormholte wanneer dit gevul word. Omdat die meeste CIM-produkte klein onderdele is met komplekse vorms en hoë presisievereistes, behels die vloei van mengsel in die vormholte vormontwerpkwessies, insluitend die ligging van die toevoerpoort, die lengte van die vloeikanaal, die ligging van die ventilasiegat, ens., wat 'n duidelike begrip van die parameters van die mengselvloei-eienskap, die temperatuur in die vormholte en die verspreiding van oorblywende spanning vereis.

Keramiek sintering

Die sinterproses is hoofsaaklik om die korrelgroottegroei van keramiek te beheer, die vereiste fasemateriaal te verkry en die hoë sinterdigtheid en digte keramiek gesinterde liggaam te verseker.

Sinterproses twee belangrike parameters: sintertemperatuur en sintertyd

Nuwe keramiek spuitgietproses

Powder co-injection molding (PCM) is 'n nuwe ontwikkeling van poeier spuitgiet.Hierdie tegniek gebruik 'n dubbelvat spuitgietmasjien om twee verskillende poeier/bindmiddelmengsels agtereenvolgens in die vormholte in te spuit. Hierdie proses laat toe dat die oppervlakbehandeling tydens spuitgiet gedoen word, eerder as nadat die finale produk voorberei is. Die voorbereiding en oppervlakbehandeling van die produk kan in 'n enkele proses voltooi word, wat self baie aantreklik uit 'n tegniese en ekonomiese oogpunt is.

Lae druk spuitgiet tegnologie, in terme van die spuit proses self, lae druk spuit proses is beter as hoë druk inspuiting.Die voeding van die algemene viskositeit tussen 1.5-4.0Pa.s kan voltooi word deur 0.8Mpa saamgeperste lug, wat die hidrouliese stelsel, inspuitsuier en verbindingsstangstelsel in die tradisionele toerusting kan verwyder. Daar kan gesien word dat die voordele van laedruk-inspuiting lae drukgradiënt in die inspuitgroen is, klein vormslytasie, kleefvrye vormvoeding, wat die voedingsbesoedeling vermy wat veroorsaak word deur die slytasie van die inspuitsuier en die nie-skeiding van poeier/bindmiddel. Daarbenewens is daar lae energieverbruik, klein toerustinggrootte, eenvoudige struktuur en lae koste.