Keramik-Spritzguss Kaltsintern (CS)

Der grundlegende Prozess der Keramikspritzguss Bei der CS-Technologie wird dem Keramikpulver eine kleine Menge wässriger Lösung zugesetzt, um die Partikel zu benetzen. Das Oberflächenmaterial des Pulvers wird zersetzt und teilweise in der Lösung gelöst, wodurch eine flüssige Phase zwischen den Partikeln entsteht. Das benetzte Pulver wird in die Form gegeben, erhitzt und gleichzeitig hoher Druck ausgeübt. Nach längerem Halten des Drucks kann ein dichtes Keramikmaterial hergestellt werden. Dabei wird die Mikrostruktur des Keramikmaterial entwickelt sich. wie das Bild zeigt.

Obwohl der CS-Prozess von vielen systematischen Einflussfaktoren beeinflusst wird, ist die bei dieser Technologie verwendete Ausrüstung relativ einfach. Die keramische CS-Ausrüstung besteht im Wesentlichen aus einer gewöhnlichen Presse, zwei Heizplatten, die oben und unten an der Presse angebracht sind, und einem elektronisch gesteuerten Heizmantel, der zum Erhitzen des Pulvers um die Form gewickelt werden kann.

Oszillierendes Drucksintern für Keramikspritzguss (CIM) (OPS)

Verschiedene Drucksintertechnologien verwenden statischen konstanten Druck. Die Einführung von statischem Druck während der Sinterprozess hilft, Poren zu beseitigen und die Dichte von Keramik zu verbessern, aber es ist schwierig, Spezialkeramik vollständig zu ionisieren und kovalent zu binden. Der Ausschluss von Poren im Material birgt immer noch gewisse Einschränkungen für die gewünschte Herstellung von Materialien mit ultrahoher Festigkeit, hoher Zähigkeit, hoher Härte und hoher Zuverlässigkeit.
Die Hauptgründe für die Einschränkungen des statischen Hochdrucksinterns spiegeln sich in den folgenden drei Aspekten wider:

• ① Vor Beginn des Sinterns und in der frühen Phase des Sinterns kann der konstante Druck die Partikelumlagerung des Pulvers in der Form nicht vollständig realisieren, um eine hohe Packungsdichte zu erreichen.
• ② In der mittleren und späteren Phase des Sinterns sind der plastische Fluss und die Beseitigung von Agglomeraten noch begrenzt, und es ist schwierig, eine vollständig gleichmäßige Verdichtung des Materials zu erreichen.
• 3. Im späteren Stadium des Sinterns ist es schwierig, Restporen durch konstanten Druck vollständig zu beseitigen.

Zu diesem Zweck schlug die Forschungsgruppe des Autors eine neue Designidee vor, bei der dynamischer oszillierender Druck den bestehenden konstanten statischen Druck im Pulversinterprozess ersetzt. Damit übernahm sie weltweit die Führung bei der Entwicklung von OPS-Technologie und -Geräten. Unter Einwirkung eines relativ hohen konstanten Drucks wird ein oszillierender Druck mit einstellbarer Frequenz und Amplitude überlagert, um die beim herkömmlichen Sintern auftretende „tote Kraft“ in „Kraft“ umzuwandeln. Die schematische Darstellung der oszillierenden Druckkupplung und des Prinzips sind in der Abbildung dargestellt.

Die neue OPS-Technologie bietet einzigartige Vorteile für die Herstellung von Materialien mit nahezu theoretischer Dichte (über 99,9 % der theoretischen Dichte), geringen Defekten und ultrafeinkörniger Mikrostruktur. Und Zuverlässigkeit bietet einen neuen Ansatz.