Moldeo por inyección de cerámica Sinterización en frío (CS)

El proceso básico de moldeo por inyección de cerámica La tecnología CS consiste en añadir una pequeña cantidad de solución acuosa al polvo cerámico para humedecer las partículas. El material superficial del polvo se descompone y se disuelve parcialmente en la solución, generando así una fase líquida entre las partículas. Se introduce el polvo humedecido en el molde, se calienta y se aplica simultáneamente una alta presión. Tras mantener la presión durante un tiempo, se puede preparar un material cerámico denso. Durante este proceso, se determina la microestructura del... material cerámico evoluciona como muestra la imagen.

Aunque hay muchos factores que influyen sistemáticamente en el proceso CS, el equipo utilizado por esta tecnología es relativamente simple. El equipo CS de cerámica incluye principalmente una prensa ordinaria, dos placas calefactoras instaladas en la parte superior e inferior de la prensa, y una camisa calefactora controlada electrónicamente también se puede envolver alrededor del molde para calentar el polvo.

Sinterización por presión oscilante para moldeo por inyección de cerámica (CIM, OPS)

Diversas tecnologías de sinterización a presión existentes utilizan presión estática constante. La introducción de presión estática durante la proceso de sinterización Ayuda a eliminar poros y a mejorar la densidad de la cerámica, pero resulta difícil ionizar completamente y unir covalentemente cerámicas especiales. La eliminación de poros dentro del material aún presenta ciertas limitaciones para la preparación de materiales de ultraalta resistencia, alta tenacidad, alta dureza y alta confiabilidad.
Las principales razones de las limitaciones de la sinterización por presión estática HP se reflejan en los siguientes 3 aspectos:

• ① Antes del inicio de la sinterización y en la etapa inicial de la sinterización, la presión constante no puede realizar completamente la reorganización de las partículas del polvo en el molde para obtener una alta densidad de empaquetamiento;
• ② En las etapas intermedias y posteriores de la sinterización, el flujo plástico y la eliminación de aglomerados aún son limitados y es difícil lograr una densificación uniforme y completa del material;
• ③ En la etapa posterior de sinterización, es difícil eliminar por completo los poros residuales con presión constante.

Para ello, el grupo de investigación del autor propuso una nueva idea de diseño: introducir una presión oscilante dinámica para sustituir la presión estática constante existente en el proceso de sinterización de polvos, y se posicionó a la vanguardia del desarrollo de una tecnología y un equipo OPS a nivel mundial. Bajo la acción de una presión constante relativamente alta, se superpone una presión oscilante con frecuencia y amplitud ajustables para convertir la "fuerza muerta" aplicada en la sinterización tradicional en "vigor". El diagrama esquemático del dispositivo de acoplamiento de presión oscilante y su principio se muestran en la figura.

La nueva tecnología OPS tiene ventajas únicas para la preparación de materiales con una densidad cercana a la teórica (superior al 99,9% de la densidad teórica), pocos defectos y microestructura de grano ultrafino. La alta confiabilidad y la precisión ofrecen un nuevo enfoque.