Manufacturing Avanzata: Stampaggio in Iniezione Ceramica in crescita

Applicazione di a tecnulugia di stampatura à iniezione di ceramica

Cù u rapidu sviluppu di a tecnulugia CIM, i prudutti di l'iniezione di ceramica sò stati applicati in certi aspetti

1. Un terzu di i casi di orologi svizzeri sò pruduciuti cù a tecnulugia di iniezione di polvere di ceramica, è u materiale hè zirconia, un materiale ceramicu chì ùn porta mai.
2. U Giappone hà industrializatu connettori di fibra di zirconia cù un diametru di u foru internu di 0,015 mm.
3. I Stati Uniti anu realizatu a pruduzzione di clippers di zirconia è l'applicazione di cumpunenti di nitruru di siliciu in i motori.
4. Rivestimentu ceramicu sviluppatu di miscelatori di precisione doppia helix è ugelli di ceramica cù fili doppiu in u Laboratoriu Chiave Statale di Metallurgia di Polveri di l'Università di Tecnulugia di u Sudu Centrale di a Cina. U sensoru di zirconia hè statu sviluppatu cù successu da a Scola di Scienza è Tecnulugia di i Materiali di l'Università di Scienza è Tecnulugia di Huazhong cù a tecnulugia CIM.

Diagramma di flussu di prucessu di basa di stampatura à iniezione di ceramica

Polvere, legante, disperdente, lubrificante -- miscelazione -- degassificazione granulazione -- iniezione -- sgrassaggio -- sinterizzazione -- Test di prodotto

Tecnologia di stampaggio a iniezione di ceramica per esigenze di polvere ceramica

1. U polu deve esse preparatu apposta per a densità di riempimentu di limitu elevatu è u prezzu bassu;
2. U polu ùn agglomerate;
3. A forma di u polu hè principalmente sferica;
4. Ci hè abbastanza attritu trà u polveru per evità a deformazione o u colapsu di a billetta dopu chì u ligatu hè eliminatu. In a maiò parte di i casi, a inclinazione naturali Angle deve esse più grande di 55 °;
5. Per facilità a sinterizzazione rapida, deve avè una piccula dimensione di particella media, in generale menu di 1 μm;
6. U polveru stessu hè densu, senza pori internu;
7. A superficia di u polu hè pulita è ùn reagisce micca chimicamente cù u legante.

Sistema di legante per stampaggio a iniezione

I leganti in stampatura à iniezione anu duie funzioni basiche.

Prima di tuttu, u polveru pò esse mischiatu uniformemente in u stadiu di l'injection molding, è u polveru pò avè una bona fluidità dopu à riscaldamentu;

Siconda, u legante pò mantene a forma di u corpu dopu à l'injection injection and during degreasing.

Si pò dì chì u legante hè u core è a chjave in a tecnulugia di furmagliu di iniezione di polveri, è ogni migliuramentu è sfondate di u prucessu di iniezione hè accumpagnatu da a nascita di un novu sistema di ligame. In CIM, perchè a dimensione di particella di polvere hè più chjuca di quella di l'iniezione di u polu di metallu, a fluidità di u polveru stessu hè povera, è a distanza trà u polveru è u legante dopu a mistura hè assai chjuca, chì risulta in un sgrassamentu difficiule, chì mette in avanti esigenze più esigenti per u legante. Dunque, cum'è un legante di stampaggio di ceramica, deve esse cumpletu i seguenti cundizioni:

1. Bona mubilità. A viscosità di l'injection injection deve esse moderatu, a viscosità hè troppu alta, u polveru ùn pò micca esse effittivamenti dispersatu in u binder, ùn hè micca solu difficiule di mischjà, ma ancu difficiuli di ottene una billetta uniformi mischiata, chì hè faciule per pruduce difetti di mudificazione; A viscosità troppu bassa pruvucarà a delaminazione di u polveru di ceramica è u legante, è a viscosità ùn pò micca fluttuà troppu cù a temperatura, altrimenti i difetti saranu.

2. U ligatu deve esse capaci di chjappà u puddaru bè è avè un bonu effettu di aderenza nantu à u polveru. Di solitu, per migliurà u funziunamentu di bagnamentu di u legante, alcuni sustanzi attivi di superficia deve esse aghjuntu per riduce a viscosità di a mistura è aumentà a so fluidità. À u listessu tempu, u legante wet i particeddi per pruduce a forza capillaria per adsorbe e particelle è mantene u corpu da a deformazione. Per assicurà a stabilità di a billetta, u polu deve esse inerte relative à u ligatu.

3. U ligatu hè cumpostu di materia urganica multi-cumpunenti. Hè difficiuli per un solu ligatu urgànicu per risponde à i bisogni di fluidità, è dopu chì unu di i cumpunenti hè sgrassatu, si forma una porosità aperta, chì conduce à l'esclusione di l'aglutinante restante. A pratica hà dimustratu chì a freccia di sgrassamentu di u binder multi-compunenti hè assai più veloce di quella di u binder unicu cumpunente è i difetti sò assai menu. Di sicuru, i polimeri organici cù aglutinanti multi-cumpunenti sò cumpatibili.

4. U binder hà alta conductività termale è bassu coefficient di espansione termale. Questu ùn solu evita i difetti causati da u stress termale, ma ancu riduce u scossa termale à u corpu è reduce i difetti.

5. Inoltre, u legante deve esse ancu micca tossicu, non-polluting, non-volatile, absorption non umidità, è u rendiment di riscaldamentu ciclicu ùn cambia micca.

Comparazione di i vantaghji è i disadvantages di diversi sistemi di leganti

Parechji leganti cumuni in CIM sò cumposti

Nta l'ultimi anni, i leganti più tipici sò spessu usati in vari stampi d'iniezione di polvere di ceramica in u mondu. Comu pò esse vistu da a tavula, i leganti utilizati in CIM appartenenu principarmenti à u sistema termoplasticu multi-cumpunenti.

Preparazione di u mischju CIM

Una mistura hè una mistura di polvere è liant. In tuttu u prucessu di stampa di iniezione, a preparazione di a mistura di polveri è di polimeru ligatu hè unu di i passi più impurtanti. U prucessu richiede chì a mistura hà una bona homogeneità, boni proprietà reologichi è boni caratteristiche di sgrassante.

Per a tecnulugia di mistura selezziunata, u rolu principali hè di currisponde à a tarifa, a temperatura è u tempu. Tuttavia, se a velocità di mistura è a temperatura sò troppu bassu, ùn importa micca quantu u tempu di mischju ùn pò esse uniforme.

U prublema reologicu di PIM hè principalmente a valutazione è a carattarizazione di a viscosità di a mistura.

Stampaggio a iniezione

U scopu di l'injection molding hè di ottene un corpu di forma CIM senza difetti è una disposizione uniforme di particelle in a forma desiderata. U mischju preparatu pò generalmente esse injected in a machina di stampa di plastica ordinaria, o pò esse injected in a macchina speciale di iniezione di polvere. I paràmetri di u prucessu di mudificazione generalmente includenu a temperatura di l'iniezione, a pressione di iniezione, a velocità di l'iniezione, a pressione di mantene a pressione, u tempu di rinfrescamentu di a pressione è a temperatura di u muffa. Se i paràmetri di u prucessu ùn sò micca cuntrullati bè, hè faciule fà parechji difetti. I difetti di iniezione ùn ponu micca esse eliminati in u prucessu sussegwente, cusì stu prucessu deve esse strettamente cuntrullatu, chì hè criticu per migliurà u rendiment di u produttu è l'utilizazione di materiale.

Parti di stampatura à iniezione di zirconia

Cuntrolla di i difetti in u prucessu di stampa di ceramica

U cuntrollu di i difetti in u prucessu di iniezione pò esse cunsideratu da dui aspetti: da una banda, a relazione trà a temperatura, a pressione è u tempu hè stabilitu; L'altru aspettu hè u flussu di alimentazione in a cavità di u moldu quandu si riempie. Perchè a maiò parte di i prudutti CIM sò pezzi chjuchi cù forme cumplesse è esigenze d'alta precisione, u flussu di mistura in a cavità di u moldu implica prublemi di cuncepimentu di u muffa, cumprese u locu di u portu di alimentazione, a lunghezza di u canali di flussu, u locu di u foru di ventilazione, ecc.

Sinterizzazione ceramica

U prucessu di sinterizazione hè principalmente di cuntrullà a crescita di granulometria di a ceramica, ottene i materiali di fase richiesti, è assicurà l'alta densità di sinterizazione è u corpu sinterizatu di ceramica densu.

U prucessu di sinterizazione dui parametri impurtanti: a temperatura di sinterizazione è u tempu di sinterizazione

Novu prucessu di stampa di ceramica per iniezione

U modellu di co-iniezione di polvere (PCM) hè un novu sviluppu di u modellu di iniezione di polvere.Sta tecnica usa una macchina per iniezione di doppia canna per injectà successivamente duie miscele di polveri / leganti diffirenti in a cavità di u muffa. Stu prucessu permette u trattamentu di a superficia per esse fattu durante l'injection molding, invece di dopu chì u pruduttu finitu hè preparatu. A preparazione è u trattamentu di a superficia di u pruduttu pò esse cumpletu in un solu prucessu, chì hè stessu assai attraente da un puntu di vista tecnicu è ecunomicu.

Tecnulugia di stampa iniezione di bassa pressione, in termini di u prucessu di iniezione stessu, u prucessu di iniezione di bassa pressione hè megliu cà l'iniezione d'alta pressione.L'alimentazione di a viscosità generale trà 1.5-4.0Pa.s pò esse cumpletata da 0.8Mpa aria compressa, chì pò caccià u sistema idraulicu, pistone d'iniezione è sistema di biela di cunnessione in l'equipaggiu tradiziunale. Pò esse vistu chì i vantaghji di l'iniezione di bassa pressione sò u gradiente di pressione bassa in u verde di iniezione, u picculu usu di muffa, l'alimentazione di u muffa antiaderente, evitendu a contaminazione di l'alimentazione causata da l'usura di u pistone d'iniezione è a non-separazione di polvere / legante. Inoltre, ci hè un bassu cunsumu d'energia, una piccula dimensione di l'equipaggiu, una struttura simplice è un costu bassu.